Java通过坐标点进行拟合函数

今天来记录一下通过数据拟合函数的代码，这里用到了commons-math3工具包进行拟合。

参考内容：https://blog.csdn.net/wufeiwua/article/details/109004452

首先导入依赖

        <dependency><groupId>org.apache.commons</groupId><artifactId>commons-math3</artifactId><version>3.6.1</version></dependency>

因为博主大学数据全都还给了老师，在同事的帮助下才实现如下代码：


import com.adc.devp.function.bean.Point;
import org.apache.commons.math3.analysis.ParametricUnivariateFunction;
import org.apache.commons.math3.fitting.SimpleCurveFitter;
import org.apache.commons.math3.fitting.WeightedObservedPoints;import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Objects;/*** 极化曲线拟合函数** @author： 刘朋* <br/>date：*/
class PolarizationFunction implements ParametricUnivariateFunction {private double[] parameters;/*** 定义公式* V = v0 - b * Math.log10(i) - r * i** @param i* @param parameters* @return*/@Overridepublic double value(double i, double... parameters) {double v0 = parameters[0];double b = parameters[1];double r = parameters[2];// 自定义函数return v0 - b * Math.log10(i) - r * i;}@Overridepublic double[] gradient(double i, double... parameters) {double[] gradients = new double[3];// 对 v0 求导gradients[0] = 1;// 对 b 求导gradients[1] = -Math.log10(i);// 对 r 求导gradients[2] = -i;return gradients;}/*** 拟合代码逻辑** @param points 待拟合的数据* @return*/public PolarizationFunction fitting(List<Point> points) {ParametricUnivariateFunction function = new PolarizationFunction();/*多项式函数*//*猜测值 依次为 v0 b r 。必须和 gradient 方法返回数组对应*/double[] guess = {250, 0.1, 0.1};// 初始化拟合SimpleCurveFitter curveFitter = SimpleCurveFitter.create(function, guess);// 添加数据点。带权重的点，我的理解这个点权重越大，拟合出来的曲线会更靠近这个点WeightedObservedPoints observedPoints = new WeightedObservedPoints();for (Point point : points) {observedPoints.add(point.getX(), point.getY());}/** best 为拟合结果 对应 v0 b r* 可能会出现无法拟合的情况* 需要合理设置初始值* */double[] best = curveFitter.fit(observedPoints.toList());System.out.println(Arrays.toString(best));parameters = best;return this;}/*** @param x* @return*/public double caleY(double x) {if (Objects.isNull(parameters)) {throw new RuntimeException("参数为空，请先进行拟合操作");}return this.value(x, parameters);}}

import lombok.Data;
import lombok.EqualsAndHashCode;import java.io.Serializable;@Data
@EqualsAndHashCode
public class Point implements Serializable {private static final long serialVersionUID = 3256087124347421878L;private double x;private double y;public Point() {}public Point(double x, double y) {this.x = x;this.y = y;}}

在此感谢我的同事晋津对我的帮助！

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