java多项式相乘fft

时间: 2023-10-14 10:06:22 浏览: 109
FFT(快速傅里叶变换)是一种高效的算法,可用于多项式乘法。以下是Java中实现多项式相乘的FFT算法的代码示例: ```java import java.util.Arrays; public class FFT { private Complex[] omega; public Complex[] fft(Complex[] A) { int n = A.length; if (n == 1) return new Complex[] { A[0] }; Complex[] A0 = new Complex[n / 2]; Complex[] A1 = new Complex[n / 2]; for (int i = 0; i < n / 2; i++) { A0[i] = A[2 * i]; A1[i] = A[2 * i + 1]; } Complex[] y0 = fft(A0); Complex[] y1 = fft(A1); Complex[] y = new Complex[n]; for (int k = 0; k < n / 2; k++) { Complex w = omega[n][k]; y[k] = y0[k].plus(w.times(y1[k])); y[k + n / 2] = y0[k].minus(w.times(y1[k])); } return y; } public Complex[] inverseFFT(Complex[] y) { int n = y.length; Complex[] yInv = new Complex[n]; for (int i = 0; i < n; i++) { yInv[i] = y[i].conjugate(); } Complex[] aInv = fft(yInv); for (int i = 0; i < n; i++) { aInv[i] = aInv[i].conjugate().times(1.0 / n); } return aInv; } public void initOmega(int n) { omega = new Complex[n + 1]; for (int i = 0; i <= n; i++) { double angle = 2 * Math.PI * i / n; omega[i] = new Complex(Math.cos(angle), Math.sin(angle)); } } public Complex[] multiply(Complex[] a, Complex[] b) { int n = Integer.highestOneBit(Math.max(a.length, b.length) - 1) << 1; initOmega(n); Complex[] A = Arrays.copyOf(a, n); Complex[] B = Arrays.copyOf(b, n); Complex[] y1 = fft(A); Complex[] y2 = fft(B); Complex[] y = new Complex[n]; for (int k = 0; k < n; k++) { y[k] = y1[k].times(y2[k]); } Complex[] c = inverseFFT(y); return c; } public static void main(String[] args) { FFT fft = new FFT(); Complex[] a = new Complex[] { new Complex(1), new Complex(2), new Complex(3) }; Complex[] b = new Complex[] { new Complex(4), new Complex(5), new Complex(6) }; Complex[] c = fft.multiply(a, b); for (int i = 0; i < c.length; i++) { System.out.print(c[i] + " "); } } } class Complex { public double re; public double im; public Complex(double re, double im) { this.re = re; this.im = im; } public Complex plus(Complex other) { return new Complex(re + other.re, im + other.im); } public Complex minus(Complex other) { return new Complex(re - other.re, im - other.im); } public Complex times(Complex other) { return new Complex(re * other.re - im * other.im, re * other.im + im * other.re); } public Complex conjugate() { return new Complex(re, -im); } public String toString() { return String.format("(%f,%f)", re, im); } } ``` 该代码使用Complex类来表示复数,实现了FFT算法和多项式相乘的操作。在主方法中,可以看到如何使用该类来计算多项式a和b的乘积。
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