本文实例讲述了Java实现求解一元n次多项式的方法。分享给大家供大家参考,具体如下:
项目需要做趋势预测,采用线性拟合、2阶曲线拟合和指数拟合的算法,各种线性拟合算法写成矩阵大概是这么个形式:
其中x是横坐标采样值,y是纵坐标采样值,i是采样点序列号,a是系数,N是采样点个数,n是阶数,所以线性拟合最后就转成了一个解高阶方程组的问题。
不知道有没有什么好用的java矩阵运算的包,我很不擅长搜集这种资料,所以只好捡起了已经放下多年的线性代数,自己写了个java程序用增广矩阵的算法来解高阶方程组。直接贴代码好了:
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package commonAlgorithm; public class PolynomialSoluter { private double [][] matrix; private double [] result; private int order; public PolynomialSoluter() { } // 检查输入项长度并生成增广矩阵 private boolean init( double [][] matrixA, double [] arrayB) { order = arrayB.length; if (matrixA.length != order) return false ; matrix = new double [order][order + 1 ]; for ( int i = 0 ; i < order; i++) { if (matrixA[i].length != order) return false ; for ( int j = 0 ; j < order; j++) { matrix[i][j] = matrixA[i][j]; } matrix[i][order] = arrayB[i]; } result = new double [order]; return true ; } public double [] getResult( double [][] matrixA, double [] arrayB) { if (!init(matrixA, arrayB)) return null ; // 高斯消元-正向 for ( int i = 0 ; i < order; i++) { // 如果当前行对角线项为0则与后面的同列项非0的行交换 if (!swithIfZero(i)) return null ; // 消元 for ( int j = i + 1 ; j < order; j++) { if (matrix[j][i] == 0 ) continue ; double factor = matrix[j][i] / matrix[i][i]; for ( int l = i; l < order + 1 ; l++) matrix[j][l] = matrix[j][l] - matrix[i][l] * factor; } } // 高斯消元-反向-去掉了冗余计算 for ( int i = order - 1 ; i >= 0 ; i--) { result[i] = matrix[i][order] / matrix[i][i]; for ( int j = i - 1 ; j > - 1 ; j--) matrix[j][order] = matrix[j][order] - result[i] * matrix[j][i]; } return result; } private boolean swithIfZero( int i) { if (matrix[i][i] == 0 ) { int j = i + 1 ; // 找到对应位置非0的列 while (j < order && matrix[j][i] == 0 ) j++; // 若对应位置全为0则无解 if (j == order) return false ; else switchRows(i, j); } return true ; } private void switchRows( int i, int j) { double [] tmp = matrix[i]; matrix[i] = matrix[j]; matrix[j] = tmp; } } |
有更好的算法或者有合适的矩阵运算包欢迎交流
希望本文所述对大家java程序设计有所帮助。
原文链接:http://blog.csdn.net/strangerzz/article/details/45244249