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;
}
}
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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