C#——Dictionary 计算向量的余弦值

时间:2023-11-10 23:07:20

说明:三角函数的余弦值Cos我想,每个学计算机的理工人都知道,但是真的明白它的用途,我也是刚明白。每个人在初中或者高中的时候,都有这么个疑惑,学三角函数干什么用的?很直白的答案就是考试用的。而且当时的老师只管教,只管怎么解题,至于将学习的知识运用到生活中,没有这门课堂。最终的结果却是,我们只知道学,不知道用。说来也惭愧啊,我也是看了吴军博士的《数学之美》,才领悟到的。这本书真的给我很多的启发。

Cos的用途:

  1. 考试用。
  2. 通过计算2个向量,可以知道他们的相似度。余弦值越小,则2个向量越垂直,余弦值越接近1,则这个向量就越平行(相似)。这样,我们就可以将向量抽象为事物的特征集合了。计算向量的余弦值,就可以判断事物的相似度。至于详细的运用领域,还是读读这本书吧。

代码中的Cosine.cs是我很早从网上搜到的,地址也忘了。

计算代码如下:

Cosine.cs类

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text; namespace ConsoleApplication1
{
class Cosine
{
/// <summary>
/// 计算向量余弦值
/// </summary>
/// <param name="vector1"></param>
/// <param name="vector2"></param>
public static double Calculate(Dictionary<int, double> vector1, Dictionary<int, double> vector2)
{
double dotProduct = CalcDotProduct(vector1, vector2);
double length1 = CalcLength(vector1);
double length2 = CalcLength(vector2);
double cosine = dotProduct / (length1 * length2);
return cosine;
}
/// <summary>
/// 计算向量长度(vector length)
/// </summary>
/// <param name="vector"></param>
/// <returns></returns>
private static double CalcLength(Dictionary<int, double> vector)
{
double length = ;
foreach (KeyValuePair<int, double> kvp in vector)
{
length += Math.Pow(kvp.Value, );
}
return Math.Sqrt(length);
} /// <summary>
/// 计算向量点积(dot product)/内积(inner product)
/// </summary>
/// <param name="vector1"></param>
/// <param name="vector2"></param>
/// <returns></returns>
private static double CalcDotProduct(Dictionary<int, double> vector1, Dictionary<int, double> vector2)
{
double dotProduct = ;
foreach (KeyValuePair<int, double> kvp in vector1)
{
if (vector2.ContainsKey(kvp.Key))
{
dotProduct += kvp.Value * vector2[kvp.Key];
}
}
return dotProduct;
}
}
}

Program类,是我的,嘿嘿。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text; namespace ConsoleApplication1
{
class Program
{
//自定义输入函数
static void FunInput(Dictionary<int, double> Vector, int num)
{
for (int i = ; i < num; i++)
{
Vector.Add(i, double.Parse(Console.ReadLine()));
}
} //自定义输出函数
static void FunOutput(Dictionary<int, double> Vector)
{
//使用KeyValuePair输出
foreach (KeyValuePair<int, double> number in Vector)
{
Console.WriteLine("{0}---{1}", number.Key, number.Value);
}
} static void Main(string[] args)
{
Dictionary<int, double> Vector1 = new Dictionary<int,double>();
Dictionary<int, double> Vector2 = new Dictionary<int,double>(); Console.WriteLine("这2个向量的维度数必须相同,请输入维度数值:");
int num = int.Parse(Console.ReadLine());//字符串转化为整形 Console.WriteLine("请输入Vector1向量的{0}个数值(每行一个):",num);
FunInput(Vector1, num);
//FunOutput(Vector1); Console.WriteLine("请输入Vector2向量的{0}个数值(每行一个):", num);
FunInput(Vector2, num);
//FunOutput(Vector2);
Console.WriteLine("Vector1和Vector2的余弦值是:{0}",Cosine.Calculate(Vector1,Vector2));
}
}
}