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  • python多项式拟合:np.polyfit 和 np.polyld

    python数据拟合主要可采用numpy库,库的安装可直接用pip install numpy等。

    1. 原始数据:假如要拟合的数据yyy来自sin函数,np.sin

    import numpy as np
    import matplotlib.pyplot as plt
    xxx
    = np.arange(0, 1000) # x值,此时表示弧度 yyy = np.sin(xxx*np.pi/180) #函数值,转化成度

    2. 测试不同阶的多项式,例如7阶多项式拟合,使用np.polyfit拟合,np.polyld得到多项式系数

    z1 = np.polyfit(xxx, yyy, 7) # 用7次多项式拟合,可改变多项式阶数;
    p1 = np.poly1d(z1) #得到多项式系数,按照阶数从高到低排列
    print(p1)  #显示多项式

     3. 求对应xxx的各项拟合函数值

    yvals=p1(xxx) # 可直接使用yvals=np.polyval(z1,xxx)

    4. 绘图如下

    plt.plot(xxx, yyy, '*',label='original values')
    plt.plot(xxx, yvals, 'r',label='polyfit values')
    plt.xlabel('x axis')
    plt.ylabel('y axis')
    plt.legend(loc=4) # 指定legend在图中的位置,类似象限的位置
    plt.title('polyfitting')
    plt.show()

     5. np.polyfit函数:采用的是最小二次拟合,numpy.polyfit(xydegrcond=Nonefull=Falsew=Nonecov=False),前三个参数是必须的

    官方文档:https://docs.scipy.org/doc/numpy-1.13.0/reference/generated/numpy.polyfit.html

    6. np.polyld函数:得到多项式系数,主要有三个参数

        A one-dimensional polynomial class.
    
        A convenience class, used to encapsulate "natural" operations on
        polynomials so that said operations may take on their customary
        form in code (see Examples).
    
        Parameters
        ----------
        c_or_r : array_like
            The polynomial's coefficients, in decreasing powers, or if
            the value of the second parameter is True, the polynomial's
            roots (values where the polynomial evaluates to 0).  For example,
            ``poly1d([1, 2, 3])`` returns an object that represents
            :math:`x^2 + 2x + 3`, whereas ``poly1d([1, 2, 3], True)`` returns
            one that represents :math:`(x-1)(x-2)(x-3) = x^3 - 6x^2 + 11x -6`.
        r : bool, optional
            If True, `c_or_r` specifies the polynomial's roots; the default
            is False.
        variable : str, optional
            Changes the variable used when printing `p` from `x` to `variable`
            (see Examples).

    参数1表示:在没有参数2(也就是参数2默认False时),参数1是一个数组形式,且表示从高到低的多项式系数项,例如参数1为[4,5,6]表示:

     参数2表示:为True时,表示将参数1中的参数作为根来形成多项式,即参数1为[4,5,6]时表示:(x-4)(x-5)(x-6)=0,也就是:

     参数3表示:换参数标识,用惯了x,可以用 t,s之类的

    用法:

    1. 直接进行运算,例如多项式的平方,分别得到

    xx=np.poly1d([1,2,3])
    print(xx)
    yy=xx**2  #求平方,或者用 xx * xx
    print(yy)

     

     2. 求值:

    yy(1) = 36

    3. 求根:即等式为0时的未知数值

    yy.r

    4. 得到系数形成数组:

    yy.c 为:array([ 1,  4, 10, 12,  9])

    5. 返回最高次幂数:

    yy.order = 4

    6. 返回系数:

    yy[0] —— 表示幂为0的系数

    yy[1] —— 表示幂为1的系数

    参考:

    https://www.cnblogs.com/zhouzhe-blog/p/9621679.html

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