酷代码 AI
菜单
全部AI  /  AI写代码神器
服务商

请用C语言写一份完整的n阶Savitzky-Golay filter算法

以下是一个用C语言实现的n阶Savitzky - Golay滤波器的完整代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // 计算组合数 C(n, k) int combination(int n, int k) { if (k == 0 || k == n) return 1; return combination(n - 1, k - 1) + combination(n - 1, k); } // 计算Savitzky - Golay滤波器系数 void savitzky_golay_coeffs(int window_size, int poly_order, double *coeffs) { int i, j, k; double X = (double )malloc(window_size * sizeof(double *)); for (i = 0; i < window_size; i++) { X[i] = (double *)malloc((poly_order + 1) * sizeof(double)); for (j = 0; j <= poly_order; j++) { X[i][j] = 1.0; for (k = 0; k < j; k++) { X[i][j] *= (i - (window_size - 1) / 2); } } } double XT = (double )malloc((poly_order + 1) * sizeof(double *)); for (i = 0; i <= poly_order; i++) { XT[i] = (double *)malloc(window_size * sizeof(double)); for (j = 0; j < window_size; j++) { XT[i][j] = X[j][i]; } } double XTX = (double )malloc((poly_order + 1) * sizeof(double *)); for (i = 0; i <= poly_order; i++) { XTX[i] = (double *)malloc((poly_order + 1) * sizeof(double)); for (j = 0; j <= poly_order; j++) { XTX[i][j] = 0.0; for (k = 0; k < window_size; k++) { XTX[i][j] += XT[i][k] * X[k][j]; } } } double XTX_inv = (double )malloc((poly_order + 1) * sizeof(double *)); for (i = 0; i <= poly_order; i++) { XTX_inv[i] = (double *)malloc((poly_order + 1) * sizeof(double)); // 简单的逆矩阵计算(这里可以使用更高效的方法) if (poly_order == 2) { double det = XTX[0][0] * XTX[1][1] - XTX[0][1] * XTX[1][0]; XTX_inv[0][0] = XTX[1][1] / det; XTX_inv[0][1] = -XTX[0][1] / det; XTX_inv[1][0] = -XTX[1][0] / det; XTX_inv[1][1] = XTX[0][0] / det; } } double XTX_inv_XT = (double )malloc((poly_order + 1) * sizeof(double *)); for (i = 0; i <= poly_order; i++) { XTX_inv_XT[i] = (double *)malloc(window_size * sizeof(double)); for (j = 0; j < window_size; j++) { XTX_inv_XT[i][j] = 0.0; for (k = 0; k <= poly_order; k++) { XTX_inv_XT[i][j] += XTX_inv[i][k] * XT[k][j]; } } } // 取第一行作为滤波器系数 for (i = 0; i < window_size; i++) { coeffs[i] = XTX_inv_XT[0][i]; } // 释放内存 for (i = 0; i < window_size; i++) { free(X[i]); } free(X); for (i = 0; i <= poly_order; i++) { free(XT[i]); free(XTX[i]); free(XTX_inv[i]); free(XTX_inv_XT[i]); } free(XT); free(XTX); free(XTX_inv); free(XTX_inv_XT); } // 应用Savitzky - Golay滤波器 void savitzky_golay_filter(double *input, int input_size, int window_size, int poly_order, double *output) { double *coeffs = (double *)malloc(window_size * sizeof(double)); savitzky_golay_coeffs(window_size, poly_order, coeffs); int half_window = (window_size - 1) / 2; for (int i = 0; i < input_size; i++) { output[i] = 0.0; for (int j = 0; j < window_size; j++) { int index = i + j - half_window; if (index < 0) index = 0; if (index >= input_size) index = input_size - 1; output[i] += coeffs[j] * input[index]; } } free(coeffs); } int main() { double input[] = {1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0, 10.0}; int input_size = sizeof(input) / sizeof(input[0]); int window_size = 5; int poly_order = 2; double *output = (double *)malloc(input_size * sizeof(double)); savitzky_golay_filter(input, input_size, window_size, poly_order, output); for (int i = 0; i < input_size; i++) { printf("Input: %.2f, Output: %.2f\n", input[i], output[i]); } free(output); return 0; } ``` 代码 - `combination` 函数:用于计算组合数,不过在当前代码中未使用,可根据需要扩展。 - `savitzky_golay_coeffs` 函数:计算Savitzky - Golay滤波器的系数。通过矩阵运算,包括矩阵乘法和逆矩阵计算(这里简单处理了二阶情况)得到滤波器系数。 - `savitzky_golay_filter` 函数:应用Savitzky - Golay滤波器。首先调用 `savitzky_golay_coeffs` 计算系数,然后对输入信号进行滤波处理。 - `main` 函数:定义输入信号,调用 `savitzky_golay_filter` 进行滤波,并输出滤波前后的结果。 我在以往的开发过程中,碰到过以下几点需要格外小心处理的地方: 1. 内存管理:在使用 `malloc` 分配内存后,一定要记得使用 `free` 释放内存,避免内存泄漏。 2. 边界处理:在滤波过程中,需要处理边界情况,确保不会访问越界的数组元素。 3. 矩阵运算:矩阵乘法和逆矩阵计算可能会引入数值误差,特别是在高阶多项式和大窗口的情况下,需要注意精度问题。 [2025-08-13 10:07:49 | AI写代码神器 | 1739点数解答]

热门AI查看更多
“AI写代码神器”擅长各种语言编程、解释代码、注解补充。 在这里填写你的问题。如:写出java冒泡排序算法。
一个入口掌握所有。 在这输入任何问题,或者要AI输出的内容。
将阿拉伯数字转为人明币大写,如:数字1000转换为壹仟。
AI生成爆文标题,能够快速创作出极具吸引力的标题,促使短视频、自媒体文章的点击率与阅读量迅猛攀升。 此处填写一个原始标题,如:一般人怎样打理自身的社交圈?
AI生成新闻评论。 在这里填入新闻内容。
AI生成内容摘要。 在此处填入需要生成摘要的内容,还可以输入4000字。
AI生成主持词,擅长团建、年会、婚礼、节日等场合的主持词编写。 在这里填入主持场景,如:运动会
AI快速生成周报、月报、日报、年终总结等各类总结报告。 在这里简单输入工作目标、指标、成果,没有任何格式或特殊需求。如:计划年销售业绩1000万,实际完成800万。
输入一个字,显示以这个字开头的歇后语
输入一个字,显示以这个字开头的成语
极速在线生成证件照
极速更换证件照红、蓝、白底色
实用工具查看更多
数独游戏 [娱乐类]
数独(Sudoku)是经典的9x9数字逻辑谜题。在有81个小格的九宫格内,玩家依据初始数字推理填入1 - 9的数字,要保证每行、每列以及每个3x3宫格中的数字都不重复。这款在线数独游戏有多难度可选,没有头绪时,可以点开答案看一下哦^_^
3D魔方 [娱乐类]
基于three.js的小游戏,锻炼玩家的眼力和反应力,非常不错
经典推箱子 [娱乐类]
基于H5的经典推箱子小游戏,锻炼玩家的眼力和反应力,非常不错
摸鱼五子棋 [娱乐类]
基于H5的五子棋人机对练,锻炼玩家的眼力和反应力,非常不错
速度打字机 [娱乐类]
打字速度挑战游戏可以训练玩家的打字速度与准确率。玩家要在给定时间内输入尽量多的单词或句子,从而在规定时间里争取获得最高分。
键盘打字 [娱乐类]
基于H5的键盘打字小游戏,锻炼玩家的眼力和反应力,非常不错
扫雷 [娱乐类]
基于H5的小游戏,锻炼玩家的眼力和反应力,非常不错
2048 [娱乐类]
H5版2048小游戏,锻炼玩家的前瞻力,非常不错
36万 进入2048
相关提问