NET与Matlab结合 —— 最小二乘法直线拟合(C#) 首先是一个.m文件drawgraph.m,确保它能够在Matlab里运行。
我这里是最小二乘法直线拟合程序。
%最小二乘法直线拟合
%Created by Safirst C. Ke 2007.8.29 Wed 14:51
function drawgraph(coords)
%传入的参数为两行向量,第一行为x坐标,第二行为坐标。
%axis ([0 100 0 100]);
grid on;
hold on;
%显示欲拟合的点的位置
plot(coords(1,:), coords(2,:), '*');
%分解x,y坐标
x = coords(1,:)
y = coords(2,:)'
b = size(coords);
c = ones(1, b(2));
MT = [c; x];
M = MT';
%f为直线函数,f = mx + b;
f = inv(MT * M) * MT * y
['y = ', num2str(f(2)), 'x + ', num2str(f(1))]
%显示最终拟合的直线
x = -max(x):max(x);
y = f(1) + f(2) * x;
plot(x, y);
xlabel('X轴');
ylabel('Y轴');
title('最小二乘法直线拟合 by Safirst C. Ke');
legend(['y = ', num2str(f(2)), 'x + ', num2str(f(1))]);
然后将这个文件包含在.NET的类库工程中,并进行编译。
这里需要理解它的过程,毕竟.NET不能编译.m文件。怎么做到的呢?
通过设置这个工程的生成事件属性,添加为
call PlotDemoBuild.bat
然后在PlotDemoBuild.bat这个文件里面写好用Matlab编译器mcc编译的命令行,最重要的部分就是
mcc -M -silentsetup -vg -B "dotnet:PlotDemoComp,Plotter,2.0,private" -d ../../src ../../drawgraph.m
这样的话,点击生成,就会通过mcc产生dll,即我们需要的类库。
然后建立我们真正的C#工程,添加引用为刚才的类库,并开始写程序program.cs
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using MathWorks.MATLAB.NET.Utility;
using MathWorks.MATLAB.NET.Arrays;
//这两个引用显然要添加,不过好在这两个命名空间属于一个库MWArray.dll
//C:/Program Files/MATLAB/R2007a/toolbox/dotnetbuilder/bin/win32/v2.0/MWArray.dll
using PlotDemoComp;
namespace ConsoleApplication2
{
class Program
{
//[STAThread]
static void Main(string[] args)
{
try
{
Console.WriteLine("Please Input the points you want to fit:");
string[] y = Console.ReadLine().Trim().Split();
int size = y.Length;
double[] x = new double[size];
for(int i = 0; i < size; i++)
{
x[i] = Convert.ToDouble(y[i]);
}
double[,] pointValues = new double[2, size / 2];
//从开头算起,相邻的两个数为一个点,所以x和y都是间隔一个的。如1,2,3,4代表两点(1,2),(3,4)
for(int i = 0; i < size; i += 2)
{
int index = i / 2;
pointValues[0, index] = x[i];
}
for(int i = 1; i < size; i += 2)
{
int index = (i - 1) / 2;
pointValues[1, index] = x[i];
}
Plotter plotter = new Plotter();
plotter.drawgraph((MWNumericArray)pointValues);
Console.ReadLine();
}
catch(Exception exception)
{
Console.WriteLine("Error: {0}", exception);
}
}
}
}
运行结果如下:
Please Input the points you want to fit:
1 2 3 4 5 6 -1 -2 -3 -4 -5 -6
*号标记欲拟合的点,直线为拟合直线!
就写这么多,以后再加入一个曲线拟合的程序。
特别声明:在下学习.NET C#和Matlab的时间均不超过1个月,
望高手不要批评指责,照顾一下新手学习钻研的积极性!
假如给定的实验数据点为(Xi,Yi),其中i=0,1,...n,那么 直线与数据点的偏差平方和为
要使得
取到极小值,则要求:
这两个式子是取得极小值的必要条件,具体运算的过程如下:
对该式求解得到:
<!--[if !vml]--><!--[endif]-->
以下就是我用C#做的源代码:
下面则是调用上述代码的程序: