c语言 二阶多项式拟合函数

时间: 2024-01-20 13:04:45 浏览: 88
二阶多项式拟合函数可以通过最小二乘法来求解,其一般形式为: y = a0 + a1 * x + a2 * x^2 其中,a0、a1、a2为待求系数。 具体步骤如下: 1. 根据样本数据,构建矩阵方程: [n Σx Σ(x^2)] [a0] [Σy] [Σx Σ(x^2) Σ(x^3)] * [a1] = [Σxy] [Σ(x^2) Σ(x^3) Σ(x^4)] [a2] [Σ(x^2)y] 其中,n为样本数量,Σ表示求和符号,x、y为样本数据。 2. 对矩阵方程进行求解,得到系数a0、a1、a2的值。 3. 根据求得的系数,得到拟合函数y = a0 + a1 * x + a2 * x^2。 下面是一个简单的C语言实现: ```c #include <stdio.h> void polyfit(double x[], double y[], int n, double* a0, double* a1, double* a2) { double sumx = 0, sumx2 = 0, sumx3 = 0, sumx4 = 0; double sumy = 0, sumxy = 0, sumx2y = 0; for (int i = 0; i < n; i++) { sumx += x[i]; sumx2 += x[i] * x[i]; sumx3 += x[i] * x[i] * x[i]; sumx4 += x[i] * x[i] * x[i] * x[i]; sumy += y[i]; sumxy += x[i] * y[i]; sumx2y += x[i] * x[i] * y[i]; } double b[3][4] = { {n, sumx, sumx2, sumy}, {sumx, sumx2, sumx3, sumxy}, {sumx2, sumx3, sumx4, sumx2y} }; for (int i = 0; i < 2; i++) { for (int j = i + 1; j < 3; j++) { double temp = b[i][i] / b[j][i]; for (int k = i; k < 4; k++) { b[j][k] = b[i][k] - b[j][k] * temp; } } } *a2 = b[2][3] / b[2][2]; *a1 = (b[1][3] - *a2 * b[1][2]) / b[1][1]; *a0 = (b[0][3] - *a1 * b[0][1] - *a2 * b[0][2]) / b[0][0]; } int main() { double x[] = {1, 2, 3, 4, 5}; double y[] = {1.2, 3.5, 7, 13.2, 21.5}; double a0, a1, a2; polyfit(x, y, 5, &a0, &a1, &a2); printf("y = %f + %fx + %fx^2\n", a0, a1, a2); return 0; } ``` 上述代码实现了对样本数据进行二阶多项式拟合,并输出拟合函数。
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#ifndef FUNCTION_H_ #define FUNCTION_H_ #include #include #include "polyfit.h" #include using namespace std; dxs::dxs() { ifstream fin("多项式拟合.txt"); fin>>n; x=new float[n]; y=new float[n]; for(int i=0;i>x[i]; } for(i=0;i>y[i]; } cout<>nn; m=nn+1; u=new float*[m]; for(i=0;i<m;i++) { u[i]=new float[m+1]; }//创建m行,m+1列数组 } void dxs::dfine() { for(int i=0;i<m;i++) { for(int j=0;j<m+1;j++) { u[i][j]=0; } } for(i=0;i<m;i++) { for(int j=0;j<m;j++) { for(int k=0;k<n;k++) { u[i][j]=u[i][j]+pow(x[k],j+i); } } } for(i=0;i<m;i++) { for(int k=0;k<n;k++) { u[i][m]=u[i][m]+pow(x[k],i)*y[k]; } } } void dxs::show() { for(int i=0;i<m;i++) { for(int j=0;j<m+1;j++) { cout<<u[i][j]<<" ";//<<endl; } cout<<endl; } ////显示具有m行m+1列u数组的各元素值 } void dxs::select_main(int k,float **p,int m) { double d; d=*(*(p+k)+k); //cout<<d; int l=k; int i=k+1; for(;i fabs(d)) { d=*(*(p+i)+k); l=i; } else continue; } if(d==0) cout<<"错误"; else { if(k!=l) { for(int j=k;j<m+1;j++) { double t; t=*(*(p+l)+j); *(*(p+l)+j)=*(*(p+k)+j); *(*(p+k)+j)=t; } } } } void dxs::gaosi() { for(int k=0;k<m;k++) { select_main(k,u,m);//调用列主元函数 for(int i=1+k;i<m;i++) { // *(*(p+i)+k)=(float) *(*(p+i)+k) / *(*(p+k)+k); u[i][k]=(float) u[i][k] / u[k][k]; } for(i=k+1;i<m;i++) { for(int j=k+1;j=0;i--) { float a=0; for(int j=i+1;j<m;j++) { //a=a + (*(*(p+i)+j) * *(*(p+j)+m)); a=a+u[i][j] * u[j][m]; } //*(*(p+i)+n-1)= (*(*(p+i)+n-1) - a) / *(*(p+i)+i); u[i][m]= (u[i][m] -a) / u[i][i]; } cout<<"方程组的解为:"<<endl; for(i=0;i<m;i++) { cout<<"a"<<i+1<<"="; cout<<u[i][m]<<endl; // l[i]=*(*(p+i)+n-1); } cout<<"y="<<u[0][m]; for(i=1;i<m;i++) { cout<<showpos<<u[i][m]<<"x"; if(i!=1)cout<<"^"<<noshowpos<<i; } cout<<endl; } dxs::~dxs() { delete[]x,y; delete []*u; } #endif

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