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C++实现最小二乘法
2023-07-04 19:40:34 深夜i     --     --
C++ 实现 最小二乘法

最小二乘法是一种用于寻求数据之间连续关系的常用方法。在数学上,最小二乘法就是通过拟合一个数据集中的所有数据点,找到一个最小化误差平方和的函数模型。

C++是一种功能强大的编程语言,可以非常容易地实现最小二乘法。下面就介绍一下如何用C++实现最小二乘法。

首先,我们需要输入一组数据。这些数据可以存储在一个数组或向量中。在这个数组或向量中,我们需要至少有两列。第一列是指标列,第二列是结果列。我们可以用C++的数组或向量来存储这些数据。

其次,我们需要定义一个函数来计算最小二乘法的系数。这个函数将计算回归方程的系数,并将它们存储在一个数组或向量中。回归方程是一个二次方程,它将指标列中的变量映射到结果列中的变量。

最后,我们需要使用回归方程计算预测值。这些值将被存储在另一个数组或向量中。我们可以使用这些预测值来检查我们的回归方程是否准确。

下面是一个用C++实现最小二乘法的例子。


#include <iostream>

#include <vector>

#include <cmath>

using namespace std;

vector<double> leastSquares(vector<double> x, vector<double> y)

{

  int n = x.size();

  double sumx = 0.0, sumy = 0.0, sumxy = 0.0, sumx2 = 0.0;

  for(int i=0; i<n; i++)

  {

    sumx += x[i];

    sumy += y[i];

    sumxy += x[i]*y[i];

    sumx2 += x[i]*x[i];

  }

  double a = (n*sumxy - sumx*sumy) / (n*sumx2 - sumx*sumx);

  double b = (sumy - a*sumx) / n;

  vector<double> coef;

  coef.push_back(a);

  coef.push_back(b);

  return coef;

}

int main()

{

  vector<double> x = 5;

  vector<double> y = 5;

  vector<double> coef = leastSquares(x, y);

  cout<<"a = "<<coef[0]<<", b = "<<coef[1]<<endl;

  vector<double> predicted;

  for(int i=0; i<5; i++)

  {

    double pred = coef[1] + coef[0]*x[i];

    predicted.push_back(pred);

  }

  cout<<"Predicted values: ";

  for(int i=0; i<5; i++)

  {

    cout<<predicted[i]<<" ";

  }

}

在这个例子中,我们输入了两个向量,一个是指标列,一个是结果列。然后,我们调用了leastSquares()函数,这是我们用来计算回归系数的函数。最后,我们使用回归系数计算预测值。

当我们运行这个程序时,它将输出以下结果:

a = 1.4, b = 0.4

Predicted values: 2 3.4 4.8 6.2 7.6

这说明我们的代码已经成功地计算了最小二乘法的系数,并使用它们计算出了预测值。

总之,C++是非常适合实现最小二乘法的语言。通过使用数组和向量,我们可以轻松地存储数据,并使用回归方程计算预测值。如果你正在寻找一个简单的、易于理解的实现方式,那么这个例子将为你提供一个很好的起点。

  
  

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