Flutter正态分布计算插件normal_distribution的使用

发布于 1周前 作者 nodeper 来自 Flutter

Flutter正态分布计算插件normal_distribution的使用

本文将介绍如何在Flutter项目中使用normal_distribution插件来计算正态分布的相关函数。该插件提供了一些基本功能,包括累积分布函数(CDF)和概率密度函数(PDF)。

使用

累积分布函数(CDF)

累积分布函数用于计算给定均值(mean)和标准差(sigma)时,在点x处的累积概率。其数学定义如下:

[ F(x) = \frac{1}{\sigma \sqrt{2 \pi}} \int_{-\infty}^{x} e^{-\frac{(t - \mu)^2}{2\sigma^2}} dt ]

在Dart中,你可以使用以下代码来调用该函数:

import 'package:normal_distribution/normal_distribution.dart';

void main() {
  // 创建一个正态分布对象,设置均值为-0.21,标准差为1.7
  var normalDist = NormalDistribution(mean: -0.21, sigma: 1.7);

  // 计算在x=-0.73处的累积分布函数
  double cdfResult = normalDist.cdf(x: -0.73);
  
  // 输出结果
  print('累积分布函数结果: $cdfResult');
}

运行上述代码后,输出结果如下:

累积分布函数结果: 0.3798471227404693
概率密度函数(PDF)

概率密度函数用于计算给定均值(mean)和标准差(sigma)时,在点x处的概率密度。其数学定义如下:

[ f(x) = \frac{1}{\sigma \sqrt{2 \pi}} e^{-\frac{(x - \mu)^2}{2\sigma^2}} ]

在Dart中,你可以使用以下代码来调用该函数:

import 'package:normal_distribution/normal_distribution.dart';

void main() {
  // 创建一个正态分布对象,设置均值为-0.21,标准差为1.7
  var normalDist = NormalDistribution(mean: -0.21, sigma: 1.7);

  // 计算在x=-0.73处的概率密度函数
  double pdfResult = normalDist.pdf(x: -0.73);
  
  // 输出结果
  print('概率密度函数结果: $pdfResult');
}

运行上述代码后,输出结果如下:

概率密度函数结果: 0.22394634407779582

注意事项

  • 如果sigma为零或负数,则返回null。

完整示例Demo

下面是一个完整的示例代码,展示了如何在Flutter项目中使用normal_distribution插件来计算累积分布函数(CDF)和概率密度函数(PDF):

import 'package:flutter/material.dart';
import 'package:normal_distribution/normal_distribution.dart';

void main() => runApp(MyApp());

class MyApp extends StatelessWidget {
  [@override](/user/override)
  Widget build(BuildContext context) {
    return MaterialApp(
      home: Scaffold(
        appBar: AppBar(title: Text('Normal Distribution Example')),
        body: Center(
          child: CalculateButton(),
        ),
      ),
    );
  }
}

class CalculateButton extends StatefulWidget {
  [@override](/user/override)
  _CalculateButtonState createState() => _CalculateButtonState();
}

class _CalculateButtonState extends State<CalculateButton> {
  double cdfResult;
  double pdfResult;

  void calculateValues() {
    // 创建一个正态分布对象,设置均值为-0.21,标准差为1.7
    var normalDist = NormalDistribution(mean: -0.21, sigma: 1.7);

    // 计算在x=-0.73处的累积分布函数
    cdfResult = normalDist.cdf(x: -0.73);

    // 计算在x=-0.73处的概率密度函数
    pdfResult = normalDist.pdf(x: -0.73);

    setState(() {});
  }

  [@override](/user/override)
  Widget build(BuildContext context) {
    return Column(
      mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
      children: [
        ElevatedButton(
          onPressed: calculateValues,
          child: Text('计算CDF和PDF'),
        ),
        SizedBox(height: 20),
        Text(cdfResult != null ? '累积分布函数结果: $cdfResult' : ''),
        Text(pdfResult != null ? '概率密度函数结果: $pdfResult' : ''),
      ],
    );
  }
}

更多关于Flutter正态分布计算插件normal_distribution的使用的实战系列教程也可以访问 https://www.itying.com/category-92-b0.html

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更多关于Flutter正态分布计算插件normal_distribution的使用的实战系列教程也可以访问 https://www.itying.com/category-92-b0.html


当然,下面是一个关于如何在Flutter中使用normal_distribution插件来进行正态分布计算的示例代码。normal_distribution插件并不是Flutter官方插件库中的一部分,但假设它是一个提供正态分布计算功能的第三方插件,我们可以通过类似的方式集成和使用它。如果实际插件名称或API有所不同,请根据实际情况进行调整。

首先,你需要在pubspec.yaml文件中添加该插件的依赖:

dependencies:
  flutter:
    sdk: flutter
  normal_distribution: ^x.y.z  # 假设最新版本号为x.y.z,请替换为实际版本号

然后运行flutter pub get来安装依赖。

接下来,在你的Dart文件中导入该插件并进行正态分布计算。以下是一个示例代码:

import 'package:flutter/material.dart';
import 'package:normal_distribution/normal_distribution.dart';  // 假设插件的导入路径是这样的

void main() {
  runApp(MyApp());
}

class MyApp extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return MaterialApp(
      home: Scaffold(
        appBar: AppBar(
          title: Text('正态分布计算示例'),
        ),
        body: Center(
          child: NormalDistributionExample(),
        ),
      ),
    );
  }
}

class NormalDistributionExample extends StatefulWidget {
  @override
  _NormalDistributionExampleState createState() => _NormalDistributionExampleState();
}

class _NormalDistributionExampleState extends State<NormalDistributionExample> {
  double _mean = 0.0;
  double _standardDeviation = 1.0;
  double _xValue = 0.0;
  double _cumulativeProbability = 0.0;
  double _probabilityDensity = 0.0;

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Column(
      mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
      children: <Widget>[
        TextField(
          decoration: InputDecoration(labelText: '均值 (Mean)'),
          keyboardType: TextInputType.number,
          onChanged: (value) => setState(() => _mean = double.tryParse(value) ?? 0.0),
        ),
        TextField(
          decoration: InputDecoration(labelText: '标准差 (Standard Deviation)'),
          keyboardType: TextInputType.number,
          onChanged: (value) => setState(() => _standardDeviation = double.tryParse(value) ?? 1.0),
        ),
        TextField(
          decoration: InputDecoration(labelText: 'x 值 (x Value)'),
          keyboardType: TextInputType.number,
          onChanged: (value) => setState(() => _xValue = double.tryParse(value) ?? 0.0),
        ),
        SizedBox(height: 20),
        ElevatedButton(
          onPressed: () {
            // 假设插件提供了一个NormalDistribution类
            final normalDistribution = NormalDistribution(_mean, _standardDeviation);
            setState(() {
              _cumulativeProbability = normalDistribution.cumulativeProbability(_xValue);
              _probabilityDensity = normalDistribution.probabilityDensity(_xValue);
            });
          },
          child: Text('计算'),
        ),
        SizedBox(height: 20),
        Text('累积概率 (Cumulative Probability): $_cumulativeProbability'),
        Text('概率密度 (Probability Density): $_probabilityDensity'),
      ],
    );
  }
}

// 假设的NormalDistribution类(实际使用时,这个类将由插件提供)
class NormalDistribution {
  final double mean;
  final double standardDeviation;

  NormalDistribution(this.mean, this.standardDeviation);

  double cumulativeProbability(double x) {
    // 使用标准正态分布的累积分布函数公式进行计算
    // 这里使用误差函数(erf)的近似公式,实际插件可能会提供更精确的实现
    final z = (x - mean) / standardDeviation;
    final t = 1.0 / (1.0 + 0.3275911 * z);
    final y = 1.0 - (((((1.0517094 * t + 0.5149886) * t - 1.5744927) * t + 1.4810398) * t - 0.6414516) * t * Math.exp(-z * z / 2.0);
    return (y + 1.0) / 2.0;  // 将范围从(0, 1)调整到(0.5, 1)
  }

  double probabilityDensity(double x) {
    // 使用标准正态分布的概率密度函数公式进行计算
    final z = (x - mean) / standardDeviation;
    return (1.0 / (standardDeviation * Math.sqrt(2.0 * Math.pi))) * Math.exp(-z * z / 2.0);
  }
}

注意:上面的NormalDistribution类是一个假设的实现,用于展示如何进行正态分布的计算。在实际使用中,你应该使用normal_distribution插件提供的API来进行这些计算。由于normal_distribution插件的具体实现和API可能不同,你需要参考该插件的文档来了解如何正确使用它。

如果插件提供了不同的类或函数来进行正态分布计算,你只需将上述示例代码中的NormalDistribution类替换为插件提供的相应类或函数即可。

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