使用Java绘制高斯曲线

Question

我正在使用Piccolo编写交互式小程序，需要在其中包含高斯曲线（又称正态分布图表）。

我想任何Java实现都足够了，但我找不到任何实现。理想情况下，我希望传递一组值，并在面板、图像对象或任何可以嵌入小程序的东西中绘制图表。

在自己开始编码之前，有人知道如何实现它的代码吗？

其他语言的实现也可以，只要它们容易移植到Java。

- Seb

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你是在数学方面还是在库方面遇到了问题？ - isekaijin

只是一些库 :) 我本来可以自己编写代码，但不想重复造轮子浪费时间 ;) - Seb

Answer 1

我不知道它是否有效，但Google找到了这段代码来绘制高斯分布图。

该项目的主页在这里。

如果Piccolo不能为您执行绘图，则建议使用JFreeChart进行实际绘图，因为它得到了广泛支持并且非常强大。（我不熟悉Piccolo）

- Brian Agnew

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看起来很有前途；在谷歌上没有找到。我会尝试一下，如果有效的话就接受这个答案，谢谢 :) - Seb

最终，我没有使用高斯图表而是传统的条形图。无论如何，这个答案是最好的，因为你提供了一个可工作代码的链接（尽管John也给出了一些很好的例子），所以我接受了它。 - Seb

Answer 2

编辑：看起来Apache Commons Math库有一个统计部分。具体来说，是关于常见分布的整个包。希望有一些数学专业人士，因为我不记得基本统计知识了……这是我尝试使用他们的库。我只是在这里使用滑动窗口，并计算这些值之间的P。如何从中获取PDF的真正方法是什么？他们只有一个CDF函数。

public void testNormalDist() throws MathException {
    DistributionFactory f = DistributionFactory.newInstance();
    NormalDistribution n = f.createNormalDistribution(0.0d, 1.0d);
    double lastx = Double.NEGATIVE_INFINITY;
    double nextx = Double.NEGATIVE_INFINITY;
    for (int i=-100; i < 100; i++) {
        nextx = i / 100d;
        System.out.println(n.cumulativeProbability(lastx, nextx));
        lastx = nextx;
    }
}

我假设您想要图形的概率密度函数。 维基百科上有方程式，因为我不知道如何在此处包含数学标记。只需将p(x)用作Y值，X用作X值，您就可以从中得到一个相当简单的二维图形。

您看过Java下的Mathtools吗？

好的，那么这个怎么样……您给出一个X点数组（当然是归一化的，您可以通过将每个像素位置除以图像的宽度来将X像素转换为这些），它将返回分布曲线的高度（再乘以您的归一化系数）。 这适用于平均值为0，标准差为1的基本情况。

public double[] normalDistBasic(double[] xarray, double mu) {
    double[] yarray = new double[xarray.length];
    double rad2pi = 2.50662827d;
    for (int off = 0; off < yarray.length; off++) {
        double x = xarray[off];
        double ss = -1d * x * x / 2d;
        yarray[off] = (-1f / rad2pi) * Math.exp(ss);
    }
    return yarray;
}

如果在网络上找不到合适的平均值和标准差，实现任意平均值和标准差应该很容易。

- John Ellinwood

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是的，我看过那些方程式了，如果我找不到已经可用的库，我会使用它们。无论如何，谢谢！ - Seb

听起来不错！我搜索得越多，就越觉得我必须自己编码，所以这真的很受欢迎。谢谢！ - Seb