QQ登录

只需要一步,快速开始

 注册地址  找回密码
查看: 2495|回复: 0
打印 上一主题 下一主题

使用 numpy 包进行最小二乘拟合

[复制链接]
字体大小: 正常 放大

1189

主题

4

听众

2934

积分

该用户从未签到

跳转到指定楼层
1#
发表于 2024-3-15 11:01 |只看该作者 |倒序浏览
|招呼Ta 关注Ta
1.使用 np.polyfit() 函数对数据进行多项式拟合,分别拟合为一次、二次和三次多项式,得到拟合系数。
8 f1 I: D4 n1 z4 L+ o9 J: |8 @5 {4 q2.使用 np.poly1d() 函数根据拟合系数创建多项式对象。" P. w! P# B& S4 F8 v- o
3.打印出三个多项式对象。
; S1 p* V) m% N* j& O8 R3 B4.生成一组新的 x 值,在指定范围内均匀分布。" y/ v  W8 U# H4 @+ e
5.使用多项式对象计算对应的 y 值。4 f4 u% L4 S- e( R3 p
6.使用 plt.scatter() 绘制原始数据点,使用 plt.plot() 绘制拟合曲线,并添加图例。1 ?' M4 Q1 O0 e/ i  d  P
7.最后,显示图形。9 \+ ^5 a' \$ b- q
- j% R+ b- [* H. s$ M
这段代码将原始数据拟合为一次、二次和三次多项式,并在同一图中展示了拟合曲线。
" z3 {1 Y# e( j1 t8 ^当你执行这段代码时,它会进行以下操作:
* y3 N" Q* p! v% x) I1 c, o1 u8 H
1 V$ o( w( |- W# Q1.导入所需库:
  1. : W, f8 p  Q3 w. Z+ h7 c5 l
  2.    import matplotlib.pyplot as plt
    6 I3 l3 Z# ~# G1 R& T' z\" [  ~
  3.    import numpy as np
    $ }, }; C% \# d( Z
复制代码
2.定义源数据:

  1. . N+ G( J. _) l. H\" m) G
  2.    x = np.array([1, 2, 3, 4])
    \" s7 R  d% U5 S. m4 h$ h7 g
  3.    y = np.array([4, 10, 18, 26])$ s7 f\" l. d& H
复制代码
这里 x 和 y 分别是输入数据的 x 和 y 值,用于进行多项式拟合。( K  ~, x8 E& a; z8 P# s$ H
6 {0 W$ e' @; \; _& i7 v# Q- X- a# k
3.多项式拟合:
  1.    z1 = np.polyfit(x, y, 1)/ k4 Z+ A) P' {! j
  2.    z2 = np.polyfit(x, y, 2)
    4 q, [, ^  k5 z, o6 f
  3.    z3 = np.polyfit(x, y, 3)
复制代码
使用 np.polyfit() 函数对数据进行多项式拟合,分别拟合为一次、二次和三次多项式,并返回拟合系数。" y2 Y' b, q* d" ]( y3 |; W+ L2 `

1 G% j7 O+ ~; f6 p. H4.创建多项式对象:
  1.    p1 = np.poly1d(z1)
    / x7 g1 x; a9 @2 o2 @( o8 a) G
  2.    p2 = np.poly1d(z2)& R5 @8 O: c* ^2 L/ i# o/ a5 E' V
  3.    p3 = np.poly1d(z3)+ l4 Q8 ]+ F  p- v
复制代码
使用 np.poly1d() 函数根据拟合系数创建多项式对象,这样可以方便地对多项式进行计算。
& Y& l& ?- v0 u- Y' L  q7 n' s" b$ Y% `; Q
5.打印多项式对象:
  1.    print('p1 =\n', p1)
    / p1 S9 c3 K; `$ U. k# C
  2.    print('p2 =\n', p2)4 Z\" J\" ^9 @7 @) Q! d/ a+ b9 v
  3.    print('p3 =\n', p3)
    4 l5 `2 N' Z9 w  B9 p
复制代码
打印出三个多项式对象,分别对应一次、二次和三次多项式。
9 b2 N  Z& D! F5 V' `" \, B6 x, |& K" f, B+ T3 c1 l
6.生成新的 x 值:
  1.    x1 = np.linspace(-2, 7, 100)
复制代码
使用 np.linspace() 函数生成了一组新的 x 值,在范围从 -2 到 7 之间均匀分布,用于绘制拟合曲线。, z+ X& {& D" x* Y

% J! |0 r; s: x1 b, E5 k5 B7.计算对应的 y 值:
  1.    y1 = p1(x1)
      i, P: c. X# ~\" m1 c6 _( [3 K
  2.    y2 = p2(x1)
    0 I: z\" u! a: m6 K0 b& A
  3.    y3 = p3(x1)
复制代码
使用多项式对象 p1、p2 和 p3 计算了对应于新 x 值的 y 值。
# C& m, }- n1 Y5 L1 J- o8 Q9 U( v  u, B% N6 [
8.绘制图形:
  1.    plt.scatter(x, y)& Z1 l/ r  z! K( L, T; @
  2.    plt.plot(x1, y1, label='linear')9 B( l& N. @1 a
  3.    plt.plot(x1, y2, label='quadratic')+ ~8 o4 A0 `6 C5 [& v) O\\" R+ z
  4.    plt.plot(x1, y3, label='cubic')
  5. . ^: L- y: O) A
  6.    plt.legend()
使用 plt.scatter() 绘制原始数据点,使用 plt.plot() 绘制拟合曲线,并添加图例,标记不同曲线对应的多项式阶数。4 s% ^+ J: \( W& [3 \0 m5 S
' o9 z9 V5 \, \, H, Z
9.显示图形:
  1.    plt.show()
复制代码
最后,显示绘制的图形。( }3 y. n" M( T4 J+ R) T2 ?: S5 Y, _
这样,你就能够看到原始数据点以及拟合的一次、二次和三次多项式曲线,并对其进行比较。
% |* F/ {/ q& u5 l) R/ b3 ~9 X& ]1 c, ?9 I" I( Z

4 u0 M4 A5 v- F3 d
6 J( w  _' ?+ k2 F/ S& h3 Q

09.least_square_fitting.py

699 Bytes, 下载次数: 0, 下载积分: 体力 -2 点

售价: 2 点体力  [记录]  [购买]

zan
转播转播0 分享淘帖0 分享分享0 收藏收藏0 支持支持0 反对反对0 微信微信
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册地址

qq
收缩
  • 电话咨询

  • 04714969085
fastpost

关于我们| 联系我们| 诚征英才| 对外合作| 产品服务| QQ

手机版|Archiver| |繁體中文 手机客户端  

蒙公网安备 15010502000194号

Powered by Discuz! X2.5   © 2001-2013 数学建模网-数学中国 ( 蒙ICP备14002410号-3 蒙BBS备-0002号 )     论坛法律顾问:王兆丰

GMT+8, 2026-8-7 17:02 , Processed in 0.851044 second(s), 54 queries .

回顶部