近期一客户提出需求,要在我们软件中实现一元二次函数的曲线拟合。这个内容之前没有接触过,有点摸不着边。
需求具体一点就是:给出一组数据(x1,y1), (x2,y2), (x3,y3)....(xn,yn),求多项式 y = ax² + bx +c 中的a、b、c三个参数分别是多少,java实现。
严格来说,a, b, c三个参数只是根据现有数据和特定公式拟合出来的,属于“估计”值。
首先从百度查,基本查不到;
然后用bing,英文查,大概找到了一点门道,了解到了Apache的commons-math这个包;
然后再用百度查commons-math,然后就找到了不少内容, 比如下面这篇文章:
https://www.jb51.net/article/126265.htm
经过一番尝试,实际发现可以非常简单地实现(查到的文章和博客写的代码都太多了,而且雷同),代码如下:
import org.apache.commons.math3.fitting.PolynomialCurveFitter; import org.apache.commons.math3.fitting.WeightedObservedPoints; //... double[] x = new double[]{1, 2, 3, 4, 5}; double[] y = new double[]{19,33,53,79,111}; WeightedObservedPoints points = new WeightedObservedPoints(); for(int i = 0; i < x.length; i++) { //把数据点加入观察的序列 points.add(x[i], y[i]); } PolynomialCurveFitter fitter = PolynomialCurveFitter.create(2); //指定多项式阶数 double[] result = fitter.fit(points.toList()); // 曲线拟合,结果保存于数组 for(int i = 0; i < result.length; i++) { System.out.println(result[i]); } //本例输出: /* 10.999999999999996 5.000000000000003 2.9999999999999996 */
用的测试公式为 y = 3x² + 5x + 11, 数据点入上面代码中所示,拟合出来的三个参数根据阶数由低到高为:
2.999,5.000,10.999
基本正确。
这次收获不小。