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【資源整合】.NET數(shù)學(xué)庫NMath的基礎(chǔ)類資源盤點

原創(chuàng)|行業(yè)資訊|編輯：郝浩|2016-11-24 16:17:33.000|閱讀 1150 次

概述：NMath是NMath套包中基礎(chǔ)的.NET函數(shù)庫，它包含了復(fù)數(shù)類，通用向量與矩陣類，結(jié)構(gòu)化稀疏矩陣類與因式分解，通用稀疏矩陣類與因式分解，通用矩陣分解，最小二乘解，隨機數(shù)生成器，快速傅里葉變換(FFT算法) ，數(shù)值積分與微分方法，函數(shù)最小化，曲線擬合，求根法，線性與非線性編程等內(nèi)容。NMath中包含了許多算法的基本類，下面我們來介紹其中比較常用的三個方向。

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NMath是NMath套包中基礎(chǔ)的.NET函數(shù)庫，它包含了復(fù)數(shù)類，通用向量與矩陣類，結(jié)構(gòu)化稀疏矩陣類與因式分解，通用稀疏矩陣類與因式分解，通用矩陣分解，最小二乘解，隨機數(shù)生成器，快速傅里葉變換(FFT算法) ，數(shù)值積分與微分方法，函數(shù)最小化，曲線擬合，求根法，線性與非線性編程等內(nèi)容。

下載試用最新的NMath v6.2>>

NMath中包含了許多算法的基本類，下面我們來介紹其中比較常用的三個方向：

線性規(guī)劃

在NMath中有2個類被用于線性規(guī)劃(LP)的問題，第一個類用來封裝標(biāo)準(zhǔn)的LP問題，第二個類用來封裝包含整數(shù)或二進制約束的的LP問題。

類使用初始單純形法（primal simplex method）解決線性規(guī)劃的問題，而類則是使用了對偶單純形法（dual simplex method）。單純形法通過在一個單純形的頂點上構(gòu)建初始解來處理線性規(guī)劃的問題，然后沿著單純形的邊沿到達頂點，通過依次篩選目標(biāo)函數(shù)中更高的數(shù)值直到最優(yōu)化。

線性規(guī)劃文檔：

NMath用戶指南提供了相關(guān)的背景信息

NMath套包手冊中的類和的API文檔

線性規(guī)劃代碼示例：

LinearProgrammingExample [C#] [VB]

解決普通線性規(guī)劃問題的代碼示例。

PrimalDualSimplexExample [C#] [VB]

使用初始單純形和對偶單純型法解決Klee-Minty多面體線性規(guī)劃問題的代碼示例。

MixedIntLinearProgrammingExample [C#] [VB]

解決在限制變量為整數(shù)的情況下線性規(guī)劃問題的代碼示例。

BinaryLinearProgrammingExample [C#] [VB]

解決在所有變量都為二進制數(shù)的情況下線性規(guī)劃問題的代碼示例。

隨機數(shù)生成器

NMath可提供隨機生成器功能，用于生成各種概率分布的隨機偏離，包括、、、、、、、、、、以及。這個功能可以用于包括VB.NET和F#在內(nèi)的任意.NET語言。

NMath庫是 CenterSpace軟件公司的數(shù)學(xué)庫的一部分，它提供了用于 .NET平臺上數(shù)學(xué)、金融、工程和科學(xué)應(yīng)用程序的構(gòu)建模塊。其特性包括了矩陣向量類、線性代數(shù)、隨機數(shù)生成器、數(shù)值積分法、插值法、統(tǒng)計、生物統(tǒng)計學(xué)、多元線性回歸、方差分析（ANOVA）、優(yōu)化和通往公共域計算程序包（含線性代數(shù)基本子程序及線性代數(shù)包）的面向?qū)ο蠼涌冢蠳Math的日常活動都可從包括C#、 Visual Basic.NET和 F#在內(nèi)的任何 .NET語言上調(diào)用。

隨機生成器文檔：

NMath參考指南中包含了下列表格里可用的生成器類API文檔：

Class	Distribution
	Beta distribution（）
	Binomial distribution（）
	Exponential distribution（）
	Gamma distribution（）
	Geometric distribution（）
	Log-Normal distribution（）
	Normal distribution（）
	Pareto distribution（）
	Triangular distribution（）
	Uniform distribution（）
	Weibull distribution（）

所有的NMath內(nèi)核生成器都通過抽象基類RandomNumberGenerator的公共接口進行繼承。

隨機生成器代碼示例：

RandomNumberExample [C#] [VB]

如何使用類生成正態(tài)分布的隨機數(shù)，并將其用于直方圖的示例。

AdvancedRNGExample [C#] [VB]

如何使用指定的均勻偏離法創(chuàng)建用于特定概率分布的隨機數(shù)字生成器的示例。

MonteCarloRNGExample [C#] [VB]

如何使用蒙特卡羅法和均勻隨機數(shù)生成器類RandGenUniform計算π的近似值

快速傅里葉變換

NMath作為一個.NET類庫可提供一般向量與矩陣類、復(fù)數(shù)類、數(shù)值微分與積分、最小化與求根類以及用于信號處理的相關(guān)性、卷積和快速傅里葉變換（FFT）類。

NMath的包含了單雙精度的一維和二維傅里葉變換，并且 NMath還包含了傅里葉變換的正向、逆向、實數(shù)、復(fù)數(shù)等類型的類，支持任意長度的輸入數(shù)據(jù)。所有的FFT實現(xiàn)使用的是在單一和多核機器上性能最優(yōu)秀的類算法。易用性和內(nèi)存效率可通過使用正向?qū)崝?shù)快速傅里葉變換的標(biāo)準(zhǔn)對稱信號壓縮來實現(xiàn)，其提供的閱讀器類能夠像遍歷數(shù)組那樣輕松讀取壓縮結(jié)果。NMath的 FFT算法性能屬于世界一流，最適宜運行在英特爾處理器上。該功能可用于包括VB.NET 和F#在內(nèi)的任意 .NET語言。

快速傅里葉變換文檔：

Class	Distribution
DoubleForward1DFFT DoubleForward2DFFT	計算一維和二維的雙精度、正向、實數(shù)FFT。
DoubleComplexForward1DFFT DoubleComplexBackward1DFFT DoubleComplexForward2DFFT DoubleComplexBackward2DFFT	計算一維和二維的雙精度、正逆向、復(fù)數(shù)FFT。
DoubleSymmetricBackward1DFFT	計算由正向?qū)崝?shù)一維FFT生成的逆向?qū)崝?shù)FFT的對稱信號。
DoubleGeneral1DFFT	用于管理數(shù)據(jù)集的抵消和跨過的先進靈活的一維FFT類
FFTConfiguration	用于配置一般FFT類的FFT配置類
DoubleSymmetricSignalReader DoubleSymmetric2DSignalReader	助手類，生成并返回實數(shù)正向FFT類自身，幫助讀取復(fù)-共軛對稱信號