% 已知数据 x = [2.98,34.1,2.12,3.57,26.08,4.84,40.91,40.88,36.12,7.49,34.63,45.56]; y = [52.77,41.49,77.84,51.92,64.03,36.3,34.59,66.03,6.68,10.65,23.34,12.45]; c = [3.4738,4.2105,2.3300,3.5414,3.3427,4.5590,3.6203,2.8454,2.6098,2.8221,3.4500 ,2.9800]; % 取对数 ln_c = log(c); % 构造二次函数 fun = @(p,x) (p(1) - sum((x(:,1)-p(2)).^2/p(3)^2 + (x(:,2)-p(4)).^2/p(3)^2)); % 初始参数 p0 = [max(ln_c), mean(x), std([x,y]), mean(y)]; % 设置下限 lb = [0, min(x), 0, min(y)]; ub = [Inf, max(x), max([std(x), std(y)]), max(y)]; if length(ln_c) ~= length(x) error('ln_c 和 x 的长度不一致'); end % 最小二乘法拟合 options = optimset('MaxIter', 1000); p = lsqcurvefit(fun, p0, x, ln_c, lb, ub, options); % 输出结果 x0 = p(2); y0 = p(4); c0 = exp(p(1)); sigma = p(3); fprintf('污染源位置:(%f,%f)\n', x0, y0); fprintf('初始浓度:%f\n', c0); fprintf('扩散程度:%f\n', sigma); % 绘制浓度分布图像 [X,Y] = meshgrid(min(x):0.1:max(x), min(y):0.1:max(y)); C = c0 * exp(-((X-x0).^2+(Y-y0).^2)/(2*sigma^2)); contourf(X,Y,C); colorbar; xlabel('x'); ylabel('y'); title('浓度分布图像');如何改进这串代码
时间: 2023-08-23 13:03:31 浏览: 368
setuptools-34.1.0.zip
这个代码已经实现了二维高斯分布的最小二乘拟合,并绘制了浓度分布图像。但是,在代码的可读性、可维护性和健壮性方面还有一些需要改进的地方:
1. 在构造二次函数时,没有明确说明输入参数的含义,需要增加注释说明;
2. 在判断 ln_c 和 x 的长度是否一致时,没有考虑 y 和 c 的长度是否一致,需要修改;
3. 在 lsqcurvefit 函数中设置了最大迭代次数为 1000,这个值可能需要根据实际数据的规模进行调整;
4. 在绘制浓度分布图像时,没有设置等高线的数量和等高线的颜色,可以通过修改 contourf 函数的参数来实现;
5. 在输出结果时,没有对结果进行有效性检查,比如判断浓度是否为正值。
下面是改进后的代码:
```matlab
% 已知数据
x = [2.98,34.1,2.12,3.57,26.08,4.84,40.91,40.88,36.12,7.49,34.63,45.56];
y = [52.77,41.49,77.84,51.92,64.03,36.3,34.59,66.03,6.68,10.65,23.34,12.45];
c = [3.4738,4.2105,2.3300,3.5414,3.3427,4.5590,3.6203,2.8454,2.6098,2.8221,3.4500 ,2.9800];
% 取对数
ln_c = log(c);
% 构造二次函数
% p(1): 初始浓度
% p(2): 污染源位置 x 坐标
% p(3): 扩散程度
% p(4): 污染源位置 y 坐标
fun = @(p,xy) (p(1) - sum((xy(:,1)-p(2)).^2/p(3)^2 + (xy(:,2)-p(4)).^2/p(3)^2));
% 初始参数
p0 = [max(ln_c), mean(x), std([x,y]), mean(y)];
% 设置下限和上限
lb = [0, min(x), 0, min(y)];
ub = [Inf, max(x), max([std(x), std(y)]), max(y)];
% 判断数据长度是否一致
if length(ln_c) ~= length(x) || length(y) ~= length(c)
error('数据长度不一致');
end
% 最小二乘法拟合
options = optimset('MaxIter', 1000);
p = lsqcurvefit(fun, p0, [x', y'], ln_c, lb, ub, options);
% 输出结果
if p(1) <= 0
warning('初始浓度非正值');
end
fprintf('污染源位置:(%f,%f)\n', p(2), p(4));
fprintf('初始浓度:%f\n', exp(p(1)));
fprintf('扩散程度:%f\n', p(3));
% 绘制浓度分布图像
[X,Y] = meshgrid(min(x):0.1:max(x), min(y):0.1:max(y));
C = exp(p(1)) * exp(-((X-p(2)).^2+(Y-p(4)).^2)/(2*p(3)^2));
contourf(X,Y,C,20,'LineColor','none');
colorbar;
xlabel('x');
ylabel('y');
title('浓度分布图像');
```
改进后的代码增加了注释和有效性检查,并在绘制浓度分布图像时设置了等高线数量和等高线颜色。同时,将 x 和 y 合并为一个矩阵作为 lsqcurvefit 函数的输入,使得代码更加简洁。
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