Apache Commons Math3探索之快速傅立叶变换代码示例

上一篇文章中我们了解了Apache Commons Math3探索之多项式曲线拟合实现代码，今天我们就来看看如何通过apache commons math3实现快速傅里叶变换，下面是具体内容。

傅立叶变换：org.apache.commons.math3.transform.FastFourierTransformer类。

用法示例代码：

double inputData = new double[arrayLength];
// ... 给inputData赋值
FastFourierTransformer fft = new FastFourierTransformer(DftNormalization.STANDARD);
Complex[] result = fft.transform(inputData, TransformType.FORWARD); 

使用还是非常简单的。首先要创建待计算数据的数组，可以是double类型，亦可是org.apache.commons.math3.complex.Complex类型，然后创建org.apache.commons.math3.transform.FastFourierTransformer对象实例，最后调用其transform方法即可得到存放于复数数组中的傅立叶变换结果。
完整的示例代码如下：

import org.apache.commons.math3.transform.DftNormalization;
import org.apache.commons.math3.transform.FastFourierTransformer;
import org.apache.commons.math3.transform.TransformType;
interface TestCase
{
  public Object run(List<Object> params) throws Exception;
  public List<Object> getParams();
}
class CalcFFT implements TestCase
{
  public CalcFFT()
  {
   System.out.print("本算例用于计算快速傅立叶变换。正在初始化 计算数据(" + arrayLength + "点)... ...");
   inputData = new double[arrayLength];
   for (int index = 0; index < inputData.length; index++)
   {
     inputData[index] = (Math.random() - 0.5) * 100.0;
   }
   System.out.println("初始化完成");
  }
  @Override
  public List<Object> getParams()
  {
   return null;
  }
  @Override
  public Object run(List<Object> params) throws Exception
  {
   FastFourierTransformer fft = new FastFourierTransformer(DftNormalization.STANDARD);
   Complex[] result = fft.transform(inputData, TransformType.FORWARD);
   return result;
  }
  private double[] inputData = null;
  private final int arrayLength = 4 * 1024*1024;
}
public class TimeCostCalculator
{
  public TimeCostCalculator()
  {
  }
  /**
  * 计算指定对象的运行时间开销。
  *
  * @param testCase 指定被测对象。
  * @return 返回sub.run的时间开销，单位为s。
  * @throws Exception
  */
  public double calcTimeCost(TestCase testCase) throws Exception
  {
   List<Object> params = testCase.getParams();
   long startTime = System.nanoTime();
   testCase.run(params);
   long stopTime = System.nanoTime();
   System.out.println("start: " + startTime + " / stop: " + stopTime);
   double timeCost = (stopTime - startTime) * 1.0e-9;
   //   double timeCost = BigDecimal.valueOf(stopTime - startTime, 9).doubleValue();
   return timeCost;
  }
  public static void main(String[] args) throws Exception
  {
   TimeCostCalculator tcc = new TimeCostCalculator();
   double timeCost;
   System.out.println("--------------------------------------------------------------------------");
   timeCost = tcc.calcTimeCost(new CalcFFT());
   System.out.println("time cost is: " + timeCost + "s");
   System.out.println("--------------------------------------------------------------------------");
  }
} 

在i5四核处理器+16GB内存的台式机上，计算4百万点FFT，耗时0.7s。还是挺快的。

总结

以上就是本文关于Apache Commons Math3探索之快速傅立叶变换代码示例的全部内容，希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以继续参阅本站：Apache Commons Math3学习之数值积分实例代码、apache zookeeper使用方法实例详解等，有什么问题可以随时留言，小编会及时回复大家的。最后推荐几本有关Java编程方面不错的书籍，免费下载，供广大编程爱好及工作者参考，提高！

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