用c语言实现指数函数y = a * exp(-b * x)曲线拟合
时间: 2023-12-19 09:06:50 浏览: 161
用C实现exp函数.zip_exp_exp函数 c++实现_用C
要用C语言实现指数函数y = a * exp(-b * x)曲线拟合,可以使用最小二乘法来确定a和b的值。最小二乘法是一种常见的数学方法,用于拟合数据点与数学模型之间的关系。
具体步骤如下:
1. 定义数据点数组,包括x和y的值。
2. 定义初始值为a和b的变量。
3. 定义误差函数,计算每个数据点和拟合曲线之间的误差。
4. 定义最小二乘法函数,通过迭代计算最小化误差函数的a和b的值。
5. 输出拟合曲线的a和b的值。
下面是一个示例代码:
```
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define N 10 // 数据点个数
double x[N] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}; // x值数组
double y[N] = {0.3679, 0.1353, 0.0498, 0.0183, 0.0067, 0.0025, 0.0009, 0.0003, 0.0001, 0.0000}; // y值数组
double a = 1.0; // 初始a值
double b = 1.0; // 初始b值
// 误差函数
double error(double a, double b)
{
double e = 0.0;
for (int i = 0; i < N; i++)
{
double y_hat = a * exp(-b * x[i]); // 计算拟合曲线上的y值
double e_i = y[i] - y_hat; // 计算误差
e += e_i * e_i; // 累加误差平方
}
return e;
}
// 最小二乘法函数
void least_squares()
{
double alpha = 0.01; // 步长
double threshold = 1e-6; // 阈值
double delta_a = 0.0; // a的变化量
double delta_b = 0.0; // b的变化量
while (1)
{
double e = error(a, b); // 计算当前误差
double e_a = error(a + alpha, b); // 计算a+alpha时的误差
double e_b = error(a, b + alpha); // 计算b+alpha时的误差
// 计算a和b的变化量
delta_a = (e_a - e) / alpha;
delta_b = (e_b - e) / alpha;
// 更新a和b的值
a -= delta_a * alpha;
b -= delta_b * alpha;
// 判断是否达到阈值
if (fabs(delta_a) < threshold && fabs(delta_b) < threshold)
{
break;
}
}
}
int main()
{
least_squares(); // 进行拟合
printf("a = %lf\nb = %lf", a, b); // 输出结果
return 0;
}
```
这段代码使用了最小二乘法来确定a和b的值,并输出结果。你可以根据自己的数据点进行修改。
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