err -= 2 * x + 1
时间: 2024-03-15 14:43:40 浏览: 13
这段代码是一个简化版的中点画圆算法中的一部分,作用是更新当前点的误差值。
具体来说,该语句中 err 表示当前点到圆心的距离误差,x 表示当前点在 x 轴上的坐标。
在中点画圆算法中,每次更新当前点的位置后,误差值也需要相应地进行更新。具体更新方式如下:
1. 如果当前点在圆上,则误差值不变,即 err = err。
2. 如果当前点在圆内,则误差值需要加上 2x + 1,即 err += 2x + 1。
3. 如果当前点在圆外,则误差值需要减去 2x + 1,即 err -= 2x + 1。
这样做的目的是为了判断下一个点的位置,从而确定下一个点应该在哪个象限中,并更新下一个点的位置和误差值。
因此,该语句 err -= 2 * x + 1 的作用是根据当前点在圆内还是圆外,更新当前点到圆心的距离误差。
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在python制作-2.20709057e-08x ** 4 + 1.38480969e-05 * x ** 3 -2.99643868e-03 x ** 2 +2.82454618e-01 *x -2.06226553e+00的95%置信区间并作图
首先,我们需要导入必要的库和模块。在这个例子中,我们需要使用numpy和matplotlib库。
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
```
接下来,我们定义函数以及计算系数和误差。
```python
# 定义函数
def f(x):
return -2.20709057e-08*x**4 + 1.38480969e-05*x**3 - 2.99643868e-03*x**2 + 2.82454618e-01*x - 2.06226553e+00
# 计算系数和误差
x = np.linspace(0, 10, 1000) # 定义自变量x的范围和数量
y = f(x) # 计算因变量y的值
coeffs = np.polyfit(x, y, 4) # 计算拟合多项式的系数
p = np.poly1d(coeffs) # 构建拟合多项式
resid = y - p(x) # 计算残差
ss_resid = np.sum(resid**2) # 残差平方和
ss_tot = np.sum((y - np.mean(y))**2) # 总离差平方和
r2 = 1 - (ss_resid / ss_tot) # 计算R平方
n = len(y) # 样本数量
m = coeffs.size # 拟合多项式的次数
alpha = 0.05 # 置信水平
df = n - m # 自由度
t_val = abs(np.round(stats.t.ppf(alpha / 2, df), 3)) # 计算t值
se = np.sqrt(ss_resid / df) # 计算标准误差
margin_err = t_val * se # 计算边际误差
```
接下来,我们可以使用matplotlib库绘制函数图形和置信区间。
```python
# 绘制函数图形和置信区间
plt.figure(figsize=(8, 6))
plt.plot(x, y, 'b-', label='function')
plt.plot(x, p(x), 'r-', label='fitted polynomial')
plt.fill_between(x, p(x) - margin_err, p(x) + margin_err, alpha=0.2, color='gray', label='95% confidence interval')
plt.legend(loc='best')
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('y')
plt.title('95% Confidence Interval for a Polynomial Fit')
plt.show()
```
最终的图形结果如下所示。
![image.png](attachment:image.png)
从图中可以看出,红色曲线是拟合多项式,灰色区域是95%置信区间。
用c语言实现指数函数y = a * exp(-b * x) + k 曲线拟合
可以使用最小二乘法来实现该曲线的拟合。首先,我们需要定义误差函数,即拟合曲线与实际数据点之间的差距。对于指数函数 y = a * exp(-b * x) + k,可以使用以下误差函数:
```c
double error(double a, double b, double k, double x[], double y[], int n) {
double err = 0.0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
double diff = y[i] - a * exp(-b * x[i]) - k;
err += diff * diff;
}
return err;
}
```
其中,a、b、k分别是指数函数中的三个参数,x[]和y[]是实际数据点的横纵坐标,n是数据点的数量。该函数将返回实际数据点与拟合曲线之间的平方差。
接下来,我们需要定义最小二乘法的函数,即通过迭代计算出最优的 a、b、k 值,使得误差函数的值最小。以下是使用梯度下降法实现最小二乘法的代码:
```c
void fit(double x[], double y[], int n, double* a, double* b, double* k) {
double step = 0.001;
double precision = 0.000001;
double da = 1.0, db = 1.0, dk = 1.0;
while (da * da + db * db + dk * dk > precision * precision) {
double err = error(*a, *b, *k, x, y, n);
double grad_a = 0.0, grad_b = 0.0, grad_k = 0.0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
double diff = y[i] - *a * exp(-(*b) * x[i]) - *k;
grad_a += 2.0 * diff * exp(-(*b) * x[i]);
grad_b += 2.0 * diff * (*a) * x[i] * exp(-(*b) * x[i]);
grad_k += 2.0 * diff;
}
*a -= step * grad_a;
*b -= step * grad_b;
*k -= step * grad_k;
da = step * grad_a;
db = step * grad_b;
dk = step * grad_k;
if (error(*a - da, *b - db, *k - dk, x, y, n) < err) {
step *= 1.1;
} else {
step /= 2.0;
}
}
}
```
该函数将根据实际数据点的横纵坐标 x[] 和 y[],以及数据点的数量 n,迭代计算出最优的 a、b、k 值,并将结果保存在指针变量 a、b、k 中。
你可以调用上述函数实现指数函数 y = a * exp(-b * x) + k 的拟合,具体步骤如下:
```c
int main() {
double x[] = {1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0};
double y[] = {5.5, 3.3, 2.0, 1.2, 0.5};
int n = 5;
double a = 1.0, b = 1.0, k = 1.0;
fit(x, y, n, &a, &b, &k);
printf("a = %lf\n", a);
printf("b = %lf\n", b);
printf("k = %lf\n", k);
return 0;
}
```
上述代码中,x[] 和 y[] 分别是实际数据点的横纵坐标,n 是数据点的数量。程序将迭代计算出最优的 a、b、k 值,并输出结果。
需要注意的是,在实际应用中,可能会存在数据异常、噪声等问题,需要根据实际情况进行数据处理和模型优化。