用jfreechart繪制光滑曲線，利用最小二乘法數(shù)學(xué)原理計(jì)算，供大家參考，具體內(nèi)容如下
繪制圖形：
代碼：
fittingcurve.java
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package org.jevy; import java.util.arraylist; import java.util.list; import org.jfree.chart.chartfactory; import org.jfree.chart.chartpanel; import org.jfree.chart.jfreechart; import org.jfree.chart.axis.valueaxis; import org.jfree.chart.plot.plotorientation; import org.jfree.chart.plot.xyplot; import org.jfree.chart.renderer.xy.xyitemrenderer; import org.jfree.chart.renderer.xy.xylineandshaperenderer; import org.jfree.data.xy.xydataset; import org.jfree.data.xy.xyseries; import org.jfree.data.xy.xyseriescollection; import org.jfree.ui.applicationframe; import org.jfree.ui.refineryutilities; public class fittingcurve extends applicationframe{ list<double> equation = null; //設(shè)置多項(xiàng)式的次數(shù) int times = 2; public fittingcurve(string title) { super(title); //使用最小二乘法計(jì)算擬合多項(xiàng)式中各項(xiàng)前的系數(shù)。 /* 請(qǐng)注意： 多項(xiàng)式曲線參數(shù)計(jì)算 與 chart圖表生成 是分開(kāi)處理的。 多項(xiàng)式曲線參數(shù)計(jì)算： 負(fù)責(zé)計(jì)算多項(xiàng)式系數(shù)， 返回多項(xiàng)式系數(shù)list。 chart圖表生成： 僅僅負(fù)責(zé)按照給定的數(shù)據(jù)繪圖。 比如對(duì)給定的點(diǎn)進(jìn)行連線。 本實(shí)例中，光滑的曲線是用密度很高的點(diǎn)連線繪制出來(lái)的。 由于我們計(jì)算出了多項(xiàng)式的系數(shù)，所以我們讓x軸數(shù)據(jù)按照很小的步長(zhǎng)增大，針對(duì)每一個(gè)x值，使用多項(xiàng)式計(jì)算出y值， 從而得出點(diǎn)眾多的(x,y)組。 把這些(x, y)組成的點(diǎn)連線繪制出來(lái)，則顯示出光滑的曲線。 xyseries為jfreechart繪圖數(shù)據(jù)集， 用于繪制一組有關(guān)系的數(shù)據(jù)。 xyseries對(duì)應(yīng)于x,y坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)集， 添加數(shù)據(jù)方式為： xyseries s.add(x,y); xyseriescollection 為xyseries的集合， 當(dāng)需要在一個(gè)chart上繪制多條曲線的時(shí)候，需要把多條曲線對(duì)應(yīng)的xyseries添加到xyseriescollection 添加方法：dataset.addseries(s1); dataset.addseries(s2); */ //多項(xiàng)式的次數(shù)從高到低，該函數(shù)需要的參數(shù)：x軸數(shù)據(jù)<list>，y軸數(shù)據(jù)<list>，多項(xiàng)式的次數(shù)<2> this.equation = this.getcurveequation(this.getdata().get(0),this.getdata().get(1),this.times); //生成chart jfreechart chart = this.getchart(); chartpanel chartpanel = new chartpanel(chart); chartpanel.setpreferredsize(new java.awt.dimension(500, 270)); chartpanel.setmousezoomable(true, false); setcontentpane(chartpanel); } public static void main(string[] args) { // todo auto-generated method stub fittingcurve demo = new fittingcurve("xyfittingcurve"); demo.pack(); refineryutilities.centerframeonscreen(demo); demo.setvisible(true); } //生成chart public jfreechart getchart(){ //獲取x和y軸數(shù)據(jù)集 xydataset xydataset = this.getxydataset(); //創(chuàng)建用坐標(biāo)表示的折線圖 jfreechart xychart = chartfactory.createxylinechart( "二次多項(xiàng)式擬合光滑曲線", "x軸", "y軸", xydataset, plotorientation.vertical, true, true, false); //生成坐標(biāo)點(diǎn)點(diǎn)的形狀 xyplot plot = (xyplot) xychart.getplot(); xyitemrenderer r = plot.getrenderer(); if (r instanceof xylineandshaperenderer) { xylineandshaperenderer renderer = (xylineandshaperenderer) r; renderer.setbaseshapesvisible(false);//坐標(biāo)點(diǎn)的形狀是否可見(jiàn) renderer.setbaseshapesfilled(false); } valueaxis yaxis = plot.getrangeaxis(); yaxis.setlowermargin(2); return xychart; } //數(shù)據(jù)集按照邏輯關(guān)系添加到對(duì)應(yīng)的集合 public xydataset getxydataset() { //預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)據(jù)集 xyseries s2 = new xyseries("點(diǎn)點(diǎn)連線"); for(int i=0; i<data.get(0).size(); i++){ s2.add(data.get(0).get(i),data.get(1).get(i)); } // 擬合曲線繪制 數(shù)據(jù)集 xyseries s1 = new xyseries("擬合曲線"); //獲取擬合多項(xiàng)式系數(shù)，equation在構(gòu)造方法中已經(jīng)實(shí)例化 list<double> list = this.equation; //獲取預(yù)設(shè)的點(diǎn)數(shù)據(jù) list<list<double>> data = this.getdata(); //get max and min of x; list<double> xlist = data.get(0); double max =this.getmax(xlist); double min = this.getmin(xlist); double step = max - min; double x = min; double step2 = step/800.0; //按照多項(xiàng)式的形式 還原多項(xiàng)式，并利用多項(xiàng)式計(jì)算給定x時(shí)y的值 for(int i=0; i<800; i++){ x = x + step2; int num = list.size()-1; double temp = 0.0; for(int j=0; j<list.size(); j++){ temp = temp + math.pow(x, (num-j))*list.get(j); } s1.add(x, temp); } //把預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)集合擬合數(shù)據(jù)集添加到xyseriescollection xyseriescollection dataset = new xyseriescollection(); dataset.addseries(s1); dataset.addseries(s2); return dataset; } //模擬設(shè)置繪圖數(shù)據(jù)（點(diǎn)） public list<list<double>> getdata(){ //x為x軸坐標(biāo) list<double> x = new arraylist<double>(); list<double> y = new arraylist<double>(); for(int i=0; i<10; i++){ x.add(-5.0+i); } y.add(26.0); y.add(17.1); y.add(10.01); y.add(5.0); y.add(2.01); y.add(1.0); y.add(2.0); y.add(5.01); y.add(10.1); y.add(17.001); list<list<double>> list = new arraylist<list<double>>(); list.add(x); list.add(y); return list; } //以下代碼為最小二乘法計(jì)算多項(xiàng)式系數(shù) //最小二乘法多項(xiàng)式擬合 public list<double> getcurveequation(list<double> x, list<double> y, int m){ if(x.size() != y.size() || x.size() <= m+1){ return new arraylist<double>(); } list<double> result = new arraylist<double>(); list<double> s = new arraylist<double>(); list<double> t = new arraylist<double>(); //計(jì)算s0 s1 …… s2m for(int i=0; i<=2*m; i++){ double si = 0.0; for(double xx:x){ si = si + math.pow(xx, i); } s.add(si); } //計(jì)算t0 t1 …… tm for(int j=0; j<=m; j++){ double ti = 0.0; for(int k=0; k<y.size(); k++){ ti = ti + y.get(k)*math.pow(x.get(k), j); } t.add(ti); } //把s和t 放入二維數(shù)組，作為矩陣 double[][] matrix = new double[m+1][m+2]; for(int k=0; k<m+1; k++){ double[] matrixi = matrix[k]; for(int q=0; q<m+1; q++){ matrixi[q] = s.get(k+q); } matrixi[m+1] = t.get(k); } for(int p=0; p<matrix.length; p++){ for(int pp=0; pp<matrix[p].length; pp++){ system.out.print(" matrix["+p+"]["+pp+"]="+matrix[p][pp]); } system.out.println(); } //把矩陣轉(zhuǎn)化為三角矩陣 matrix = this.matrixconvert(matrix); //計(jì)算多項(xiàng)式系數(shù)，多項(xiàng)式從高到低排列 result = this.matrixcalcu(matrix); return result; } //矩陣轉(zhuǎn)換為三角矩陣 public double[][] matrixconvert(double[][] d){ for(int i=0; i<d.length-1; i++){ double[] dd1 = d[i]; double num1 = dd1[i]; for(int j=i; j<d.length-1;j++ ){ double[] dd2 = d[j+1]; double num2 = dd2[i]; for(int k=0; k<dd2.length; k++){ dd2[k] = (dd2[k]*num1 - dd1[k]*num2); } } } for(int ii=0; ii<d.length; ii++){ for(int kk=0; kk<d[ii].length; kk++) system.out.print(d[ii][kk]+" "); system.out.println(); } return d; } //計(jì)算一元多次方程前面的系數(shù)， 其排列為 xm xm-1 …… x0（多項(xiàng)式次數(shù)從高到低排列） public list<double> matrixcalcu(double[][] d){ int i = d.length -1; int j = d[0].length -1; list<double> list = new arraylist<double>(); double res = d[i][j]/d[i][j-1]; list.add(res); for(int k=i-1; k>=0; k--){ double num = d[k][j]; for(int q=j-1; q>k; q--){ num = num - d[k][q]*list.get(j-1-q); } res = num/d[k][k]; list.add(res); } return list; } //獲取list中double數(shù)據(jù)的最大最小值 public double getmax(list<double> data){ double res = data.get(0); for(int i=0; i<data.size()-1; i++){ if(res<data.get(i+1)){ res = data.get(i+1); } } return res; } public double getmin(list<double> data){ double res = data.get(0); for(int i=0; i<data.size()-1; i++){ if(res>data.get(i+1)){ res = data.get(i+1); } } return res; } } |
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持服務(wù)器之家。
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