最小二乘法拟合二元多次曲线
来源:互联网 发布:欧弟 知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/04/28 04:56
原文出处不详,数学原理大概不懂,代码有效。作用为已知一堆样本数据,拟合一个近似的2元n次函数表达式。
public class Line { ///<summary> ///用最小二乘法拟合二元多次曲线 ///</summary> ///<param name="arrX">已知点的x坐标集合</param> ///<param name="arrY">已知点的y坐标集合</param> ///<param name="length">已知点的个数</param> ///<param name="dimension">方程的最高次数</param> public static double[] MultiLine(double[] arrX, double[] arrY, int length, int dimension)//二元多次线性方程拟合曲线 { int n = dimension + 1; //dimension次方程需要求 dimension+1个 系数 double[,] Guass = new double[n, n + 1]; //高斯矩阵 例如:y=a0+a1*x+a2*x*x for (int i = 0; i < n; i++) { int j; for (j = 0; j < n; j++) { Guass[i, j] = SumArr(arrX, j + i, length); } Guass[i, j] = SumArr(arrX, i, arrY, 1, length); } return ComputGauss(Guass, n); } public static double SumArr(double[] arr, int n, int length) //求数组的元素的n次方的和 { double s = 0; for (int i = 0; i < length; i++) { if (arr[i] != 0 || n != 0) s = s + Math.Pow(arr[i], n); else s = s + 1; } return s; } public static double SumArr(double[] arr1, int n1, double[] arr2, int n2, int length) { double s = 0; for (int i = 0; i < length; i++) { if ((arr1[i] != 0 || n1 != 0) && (arr2[i] != 0 || n2 != 0)) s = s + Math.Pow(arr1[i], n1) * Math.Pow(arr2[i], n2); else s = s + 1; } return s; } public static double[] ComputGauss(double[,] Guass, int n) { int i, j; int k, m; double temp; double max; double s; double[] x = new double[n]; for (i = 0; i < n; i++) x[i] = 0.0;//初始化 for (j = 0; j < n; j++) { max = 0; k = j; for (i = j; i < n; i++) { if (Math.Abs(Guass[i, j]) > max) { max = Guass[i, j]; k = i; } } if (k != j) { for (m = j; m < n + 1; m++) { temp = Guass[j, m]; Guass[j, m] = Guass[k, m]; Guass[k, m] = temp; } } if (0 == max) { // "此线性方程为奇异线性方程" return x; } for (i = j + 1; i < n; i++) { s = Guass[i, j]; for (m = j; m < n + 1; m++) { Guass[i, m] = Guass[i, m] - Guass[j, m] * s / (Guass[j, j]); } } }//结束for (j=0;j<n;j++) for (i = n - 1; i >= 0; i--) { s = 0; for (j = i + 1; j < n; j++) { s = s + Guass[i, j] * x[j]; } x[i] = (Guass[i, n] - s) / Guass[i, i]; } return x; } }
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