Java实现求解一元n次多项式的方法示例

本文实例讲述了Java实现求解一元n次多项式的方法。分享给大家供大家参考，具体如下：

项目需要做趋势预测，采用线性拟合、2阶曲线拟合和指数拟合的算法，各种线性拟合算法写成矩阵大概是这么个形式：

其中x是横坐标采样值，y是纵坐标采样值，i是采样点序列号，a是系数，N是采样点个数，n是阶数，所以线性拟合最后就转成了一个解高阶方程组的问题。

不知道有没有什么好用的java矩阵运算的包，我很不擅长搜集这种资料，所以只好捡起了已经放下多年的线性代数，自己写了个java程序用增广矩阵的算法来解高阶方程组。直接贴代码好了：

package commonAlgorithm;
public class PolynomialSoluter {
 private double[][] matrix;
 private double[] result;
 private int order;
 public PolynomialSoluter() {
 }
 // 检查输入项长度并生成增广矩阵
 private boolean init(double[][] matrixA, double[] arrayB) {
   order = arrayB.length;
   if (matrixA.length != order)
     return false;
   matrix = new double[order][order + 1];
   for (int i = 0; i < order; i++) {
     if (matrixA[i].length != order)
       return false;
     for (int j = 0; j < order; j++) {
       matrix[i][j] = matrixA[i][j];
     }
     matrix[i][order] = arrayB[i];
   }
   result = new double[order];
   return true;
 }
 public double[] getResult(double[][] matrixA, double[] arrayB) {
   if (!init(matrixA, arrayB))
     return null;
   // 高斯消元-正向
   for (int i = 0; i < order; i++) {
     // 如果当前行对角线项为0则与后面的同列项非0的行交换
     if (!swithIfZero(i))
       return null;
     // 消元
     for (int j = i + 1; j < order; j++) {
       if (matrix[j][i] == 0)
         continue;
       double factor = matrix[j][i] / matrix[i][i];
       for (int l = i; l < order + 1; l++)
         matrix[j][l] = matrix[j][l] - matrix[i][l] * factor;
     }
   }
   // 高斯消元-反向-去掉了冗余计算
   for (int i = order - 1; i >= 0; i--) {
     result[i] = matrix[i][order] / matrix[i][i];
     for (int j = i - 1; j > -1; j--)
       matrix[j][order] = matrix[j][order] - result[i] * matrix[j][i];
   }
   return result;
 }
 private boolean swithIfZero(int i) {
   if (matrix[i][i] == 0) {
     int j = i + 1;
     // 找到对应位置非0的列
     while (j < order && matrix[j][i] == 0)
       j++;
     // 若对应位置全为0则无解
     if (j == order)
       return false;
     else
       switchRows(i, j);
   }
   return true;
 }
 private void switchRows(int i, int j) {
   double[] tmp = matrix[i];
   matrix[i] = matrix[j];
   matrix[j] = tmp;
 }
}

有更好的算法或者有合适的矩阵运算包欢迎交流

PS：这里再为大家推荐几款计算工具供大家进一步参考借鉴：

在线一元函数（方程）求解计算工具：
http://tools.jb51.net/jisuanqi/equ_jisuanqi

科学计算器在线使用_高级计算器在线计算：
http://tools.jb51.net/jisuanqi/jsqkexue

在线计算器_标准计算器：
http://tools.jb51.net/jisuanqi/jsq

希望本文所述对大家java程序设计有所帮助。

来源：http://blog.csdn.net/strangerzz/article/details/45244249