Apache Commons Math 工具类使用教程-优快云博客

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Apache Commons Math 工具类使用教程

common-math-demo 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/co/common-math-demo

1. 项目介绍

Apache Commons Math 是一个轻量级的数学和统计库，旨在解决 Java 编程语言中常见的数学问题。该项目提供了丰富的数学和统计功能，包括线性代数、数值分析、特殊函数、复杂数、分布、分数、变换方法、几何、优化、曲线拟合、最小二乘法、常微分方程、遗传算法、滤波器、机器学习等。

Commons Math 的设计原则是：

实际应用驱动：开发优先级由实际应用场景决定。
模块化设计：强调小而容易集成的组件，而不是复杂的大型库。
文档完善：所有算法都经过充分文档化，并遵循公认的最佳实践。
策略模式：在存在多种标准算法的情况下，使用策略模式支持多种实现。
依赖有限：除了 Commons 组件和 Java 核心平台外，没有外部依赖。

2. 项目快速启动

2.1 环境准备

确保你已经安装了 Java 开发环境（JDK 1.8 或更高版本）和 Maven。

2.2 克隆项目

首先，克隆 common-math-demo 项目到本地：

git clone https://github.com/wufeiwua/common-math-demo.git
cd common-math-demo

2.3 构建项目

使用 Maven 构建项目：

mvn clean install

2.4 运行示例

项目中包含多个示例，例如线性拟合和非线性拟合。你可以通过以下命令运行其中一个示例：

mvn exec:java -Dexec.mainClass="org.wfw.math.LinearFittingDemo"

3. 应用案例和最佳实践

3.1 线性拟合

线性拟合是数据分析中常用的技术，用于找到数据点之间的线性关系。以下是一个简单的线性拟合示例：

import org.apache.commons.math3.fitting.PolynomialCurveFitter;
import org.apache.commons.math3.fitting.WeightedObservedPoints;

public class LinearFittingDemo {
    public static void main(String[] args) {
        WeightedObservedPoints obs = new WeightedObservedPoints();
        obs.add(1, 2);
        obs.add(2, 3);
        obs.add(3, 4);
        obs.add(4, 5);

        PolynomialCurveFitter fitter = PolynomialCurveFitter.create(1);
        double[] coeff = fitter.fit(obs.toList());

        System.out.println("拟合结果：");
        for (double c : coeff) {
            System.out.println(c);
        }
    }
}

3.2 非线性拟合

非线性拟合用于处理数据点之间的非线性关系。以下是一个非线性拟合示例：

import org.apache.commons.math3.fitting.PolynomialCurveFitter;
import org.apache.commons.math3.fitting.WeightedObservedPoints;

public class NonLinearFittingDemo {
    public static void main(String[] args) {
        WeightedObservedPoints obs = new WeightedObservedPoints();
        obs.add(1, 1);
        obs.add(2, 4);
        obs.add(3, 9);
        obs.add(4, 16);

        PolynomialCurveFitter fitter = PolynomialCurveFitter.create(2);
        double[] coeff = fitter.fit(obs.toList());

        System.out.println("拟合结果：");
        for (double c : coeff) {
            System.out.println(c);
        }
    }
}