最小二乘法+.docx

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最小二乘法+

数据挖掘-最小二乘法预测

完成日期2014年4月

实验一 成绩预测

1．实验目的：

学会使用最小二乘法进行数据预测

2．实验内容：

根据给出的一系列期中期末成绩，使用最小二乘法求由学生期中成绩预测学生期末成绩的方程，并建立应用程序实现：

方程的建立算法；绘制X，Y关系曲线图；提供新数据的预测功能。

3．实验环境：

3.1硬件环境

CPU:

P41.8GHz

内存：

4G

硬盘空间：

40GB

3.2软件环境

操作系统：

Windows7旗舰版

开发环境配置：

Eclipse

应用服务器配置：

jdk1.6.0_32

4．程序设计思路及代码编程

程序设计思路：

使用adodc控件连接数据库，在程序运行初始便从表中将原有数据显示在网格中。

界面中设置两个文本框，一个用于输入中期成绩后一个用于输出预测期末成绩。

代码编程：

importjava.awt.event.ActionEvent;

importjava.awt.event.ActionListener;

importjavax.swing.JButton;

importjavax.swing.JFrame;

importjavax.swing.JLabel;

importjavax.swing.JScrollPane;

importjavax.swing.JTable;

importjavax.swing.JTextField;

importjavax.swing.SwingUtilities;

importjavax.swing.UIManager;

importjavax.swing.table.DefaultTableModel;

importorg.dyno.visual.swing.layouts.Constraints;

importorg.dyno.visual.swing.layouts.GroupLayout;

importorg.dyno.visual.swing.layouts.Leading;

//VS4E--DONOTREMOVETHISLINE!

publicclasswindowextendsJFrame{

privatestaticfinallongserialVersionUID=1L;

privateJLabeljLabel0;

privateJTablejTable0;

privateJScrollPanejScrollPane0;

privateJLabeljLabel1;

privateJLabeljLabel4;

privateJLabeljLabel3;

privateJTextFieldjTextField1;

privateJTextFieldjTextField2;

privateJButtonjButton0;

privateJTextFieldjTextField0;

privateJLabeljLabel2;

privateJButtonjButton1;

doublex[]={72,50,81,74,94,86,59,83,65,33,88,81};

doubley[]={84,63,77,78,90,75,49,79,77,52,74,90};

doublez=0;

privatestaticfinalStringPREFERRED_LOOK_AND_FEEL="javax.swing.plaf.metal.MetalLookAndFeel";

publicwindow（）{

initComponents（）;

}

privatevoidinitComponents（）{

setLayout（newGroupLayout（））;

add（getJLabel0（）,newConstraints（newLeading（242,10,10）,newLeading（12,12,12）））;

add（getJLabel4（）,newConstraints（newLeading（32,10,10）,newLeading（388,10,10）））;

add（getJLabel2（）,newConstraints（newLeading（26,12,12）,newLeading（231,19,10,10）））;

add（getJTextField2（）,newConstraints（newLeading（234,131,12,12）,newLeading（385,28,10,10）））;

add（getJLabel1（）,newConstraints（newLeading（26,168,12,12）,newLeading（46,25,10,10）））;

add（getJLabel3（）,newConstraints（newLeading（30,10,10）,newLeading（326,12,12）））;

add（getJButton0（）,newConstraints（newLeading（434,10,10）,newLeading（325,12,12）））;

add（getJScrollPane0（）,newConstraints（newLeading（238,200,10,10）,newLeading（66,150,12,12）））;

add（getJTextField1（）,newConstraints（newLeading（234,130,12,12）,newLeading（325,30,12,12）））;

add（getJTextField0（）,newConstraints（newLeading（234,130,12,12）,newLeading（264,29,10,10）））;

add（getJButton1（）,newConstraints（newLeading（431,10,10）,newLeading（262,12,12）））;

setSize（641,459）;

}

privateJButtongetJButton1（）{

if（jButton1==null）{

jButton1=newJButton（）;

jButton1.setText（"确定"）;

jButton1.addActionListener（newActionListener（）{

publicvoidactionPerformed（ActionEventevent）{

doublea=getA（x,y）;

doubleb=getB（x,y,a）;

StringA=String.format（"%.2f",a）;

StringB=String.format（"%.2f",b）;

StringS="y="+A+"*"+"x"+"+"+B;

jTextField0.setText（String.valueOf（S））;

}

}）;

}

returnjButton1;

}

publicstaticdoublegetA（doublex[],doubley[]）{

intn=x.length;

return（n*pSum（x,y）-sum（x）*sum（y））

/（n*sqSum（x）-Math.pow（sum（x）,2））;

}

/**

*计算常量系数

*@paramx

*@paramy

*@parama

*@return

*/

publicstaticdoublegetB（doublex[],doubley[],doublea）{

intn=x.length;

returnsum（y）/n-a*sum（x）/n;

}

privatestaticdoublesum（doublec[]）{

doubles=0;

for（inti=0;i

returns;

}

privatestaticdoublesqSum（doublec[]）{

doubles=0;

for（inti=0;i

returns;

}

privatestaticdoublepSum（doublex[],doubley[]）{

doubles=0;

for（inti=0;i

returns;}

privateJLabelgetJLabel2（）{

if（jLabel2==null）{

jLabel2=newJLabel（）;

jLabel2.setText（"根据最小二乘法计算得到预测方程为：

"）;

}

returnjLabel2;

}

privateJTextFieldgetJTextField0（）{

if（jTextField0==null）{

jTextField0=newJTextField（）;

}

returnjTextField0;

}

privateJButtongetJButton0（）{

if（jButton0==null）{

jButton0=newJButton（）;

jButton0.setText（"预测"）;

jButton0.addActionListener（newjava.awt.event.ActionListener（）{

publicvoidactionPerformed（java.awt.event.ActionEvente）{

z=Integer.parseInt（jTextField1.getText（））;

doublea=getA（x,y）;

doubleb=getB（x,y,a）;

StringA=String.format（"%.2f",a）;

StringB=String.format（"%.2f",b）;

doublem=a*z+b;

StringM=String.format（"%.2f",m）;

jTextField2.setText（String.valueOf（M））;

}}）;

}

returnjButton0;

}

privateJTextFieldgetJTextField2（）{

if（jTextField2==null）{

jTextField2=newJTextField（）;

}

returnjTextField2;

}

privateJTextFieldgetJTextField1（）{

if（jTextField1==null）{

jTextField1=newJTextField（）;

}

returnjTextField1;

}

privateJLabelgetJLabel3（）{

if（jLabel3==null）{

jLabel3=newJLabel（）;

jLabel3.setText（"输入某位学生的期中成绩：

"）;

}

returnjLabel3;

}

privateJLabelgetJLabel4（）{

if（jLabel4==null）{

jLabel4=newJLabel（）;

jLabel4.setText（"该学生期末成绩预测值为：

"）;

}

returnjLabel4;

}

privateJLabelgetJLabel1（）{

if（jLabel1==null）{

jLabel1=newJLabel（）;

jLabel1.setText（"课程数据库中的学生成绩：

"）;

}

returnjLabel1;

}

privateJScrollPanegetJScrollPane0（）{

if（jScrollPane0==null）{

jScrollPane0=newJScrollPane（）;

jScrollPane0.setViewportView（getJTable0（））;

}

returnjScrollPane0;

}

privateJTablegetJTable0（）{

if（jTable0==null）{

jTable0=newJTable（）;

jTable0.setModel（newDefaultTableModel（newObject[][]{{"72","84",},{"50","63",},{"81","77",},{"74","78",},{"94","90",},

{"86","75",},{"59","49",},{"83","79",},{"65","77",},{"33","52",},{"88","74",},{"81","90",},},newString[]{

"期中成绩X","期末成绩Y",}）{

privatestaticfinallongserialVersionUID=1L;

Class

>[]types=newClass

>[]{Object.class,Object.class,};

publicClass

>getColumnClass（intcolumnIndex）{

returntypes[columnIndex];

}

}）;}

returnjTable0;

}

privateJLabelgetJLabel0（）{

if（jLabel0==null）{

jLabel0=newJLabel（）;

jLabel0.setText（"最小二乘法预测学生期末成绩"）;

}

returnjLabel0;

}

privatestaticvoidinstallLnF（）{

try{

StringlnfClassname=PREFERRED_LOOK_AND_FEEL;

if（lnfClassname==null）

lnfClassname=UIManager.getCrossPlatformLookAndFeelClassName（）;

UIManager.setLookAndFeel（lnfClassname）;

}catch（Exceptione）{

System.err.println（"Cannotinstall"+PREFERRED_LOOK_AND_FEEL

+"onthisplatform:

"+e.getMessage（））;}

}

publicstaticvoidmain（String[]args）{

installLnF（）;

SwingUtilities.invokeLater（newRunnable（）{

@Override

publicvoidrun（）{

windowframe=newwindow（）;

frame.setDefaultCloseOperation（window.EXIT_ON_CLOSE）;

frame.setTitle（"window"）;

frame.getContentPane（）.setPreferredSize（frame.getSize（））;

frame.pack（）;

frame.setLocationRelativeTo（null）;

frame.setVisible（true）;}

}）;

}

}

5．程序实现

初始运行界面：

输入一期中成绩，点击预测：

如输入期中成绩89，执行为：

6．实验总结：

通过这次实验，我更加深入的了解了最小二乘法的运算过程，结合着java编程语言，把整个最小二乘法表达出来。

在实验过程中运用了窗体，使得人机交互变得更加简洁、方便，也顺便复习了一下窗体的相关知识。

当然在实验过程中也发现了自己的不足，因为学习的知识有限，没能画出一元线性图形来，不过希望在以后的学习可以更加完善自己，争取把程序做的更加完善。