Apache.Commons.Math3里面的數值積分支持類采用的是“逼近法”,即,先對大區間做一次積分,再對小區間做一次積分,若兩次積分結果的差值小于某一設定的誤差值,則認為積分完成。否則,將區間再次細分,對細分后的區間進行積分,與前一次積分相比較,如此反復迭代,直至最近的兩次積分差值足夠小。這樣的結果,有可能會導致無法收斂。
為了使用org.apache.commons.math3.analysis.integration包中的積分器類,需要先實現UnivariateFunction接口(本文以MyFunction為例),實現其value方法。然后創建指定的積分器對象,本文以SimpsonIntegrator為例,最后調用其integrate(...)方法即可算出MyFunction的積分。
調用integrate(...)方法時需要提供4個參數:
第1個是最大逼近次數,要適當大一些,否則可能會無法收斂;
第2個是MyFunction類的實例;
第3個是積分區間下限;
第4個是積分區間上限。
SimpsonIntegrator在第一次迭代時一定是分別以積分下限和積分上限作為x調用連詞MyFunction.value(...)方法,下一次則會將區間分成2份(除上下限x值之外,還有一個中間x值),再下一次則是分成4份……
以下是使用辛普森積分類的例子:
import java.util.ArrayList;import java.util.List;import org.apache.commons.math3.analysis.UnivariateFunction;import org.apache.commons.math3.analysis.integration.SimpsonIntegrator;import org.apache.commons.math3.analysis.integration.UnivariateIntegrator;interface TestCase { public Object run(List<Object> params) throws Exception; public List<Object> getParams(); public void printResult(Object result) throws Exception;}public class TimeCostCalculator { public TimeCostCalculator() { } /** * 計算指定對象的運行時間開銷。 * * @param testCase 指定被測對象。 * @return 返回sub.run的時間開銷,單位為s。 * @throws Exception */ private double calcTimeCost(TestCase testCase) throws Exception { List<Object> params = testCase.getParams(); long startTime = System.nanoTime(); Object result = testCase.run(params); long stopTime = System.nanoTime(); testCase.printResult(result); double timeCost = (stopTime - startTime) * 1.0e-9; return timeCost; } public void runTest(TestCase testCase) throws Exception { double timeCost = calcTimeCost(testCase); System.out.println("時間開銷:: " + timeCost + "s"); System.out.println("-------------------------------------------------------------------------------"); } public static void main(String[] args) throws Exception { TimeCostCalculator tcc = new TimeCostCalculator(); tcc.runTest(new CalcSimpsonIntegrator()); }}/** * 使用辛普森法求解數值積分。Apache.Common.Math3中所用的辛普森法是采用逼近法,即先對整個積分區間用矩形積分,然后將區間分解為4份,再次積分,比較兩次積分的差值,若想對誤差大于某個預訂數值, * 則認為還需要繼續細分區間,因此會將區間以2倍再次細分后求積分,并將結果與前一次積分的結果比較,直至差值小于指定的誤差,就停止。 * @author kingfox * */class CalcSimpsonIntegrator implements TestCase { public CalcSimpsonIntegrator() { System.out.print("本算例用于測試使用辛普森法計算積分。正在初始化計算數據 ... ..."); inputData = new double[arrayLength]; for (int index = 0; index < inputData.length; index++) // 主站蜘蛛池模板: 江门市| 绍兴市| 佳木斯市| 梧州市| 会东县| 四会市| 子洲县| 景洪市| 平凉市| 兴海县| 昭觉县| 抚州市| 娱乐| 玉屏| 达拉特旗| 团风县| 盈江县| 蛟河市| 克山县| 宝清县| 于都县| 大同县| 长春市| 澜沧| 兖州市| 湘潭县| 乡宁县| 繁峙县| 高唐县| 南丰县| 汽车| 云安县| 长治县| 甘南县| 濮阳市| 沙坪坝区| 阿鲁科尔沁旗| 庐江县| 鹤峰县| 刚察县| 萍乡市|