Site_Tools/FuncGen/utils-new.js

/**
 * 函数拟合工具 - 工具函数
 */

/**
 * 从表格中获取数据点
 * @returns {Array} 数据点数组，每个元素包含x和y属性
 */
function getDataPointsFromTable() {
    // 检查是否使用新的Excel表格
    const excelTable = document.getElementById('fit-excel-table');
    if (excelTable && window.dataTable) {
        const data = window.dataTable.getTableData(excelTable);
        const dataPoints = [];

        for (let i = 0; i < data.length; i++) {
            const row = data[i];
            if (row.length >= 2) {
                const x = row[0];
                const y = row[1];
                if (!isNaN(x) && !isNaN(y)) {
                    dataPoints.push({ x, y });
                }
            }
        }

        return dataPoints;
    } else {
        // 兼容旧版表格
        const dataTable = document.getElementById('data-table');
        const rows = dataTable.querySelectorAll('tbody tr');
        const dataPoints = [];

        rows.forEach(row => {
            const xInput = row.querySelector('.x-value');
            const yInput = row.querySelector('.y-value');

            if (xInput && yInput) {
                const x = parseFloat(xInput.value);
                const y = parseFloat(yInput.value);

                if (!isNaN(x) && !isNaN(y)) {
                    dataPoints.push({ x, y });
                }
            }
        });

        return dataPoints;
    }
}

/**
 * 从表格获取回归数据
 * @returns {Object} 包含X（自变量矩阵）和y（因变量向量）的对象
 */
function getDataFromTable() {
    // 检查是否使用新的Excel表格
    const excelTable = document.getElementById('regression-excel-table');
    if (excelTable && window.dataTable) {
        const data = window.dataTable.getTableData(excelTable);
        const X = [];
        const y = [];

        for (let i = 0; i < data.length; i++) {
            const row = data[i];
            if (row.length >= 2) { // 至少需要一个X和一个y
                const xRow = row.slice(0, row.length - 1); // 最后一列是y值
                const yValue = row[row.length - 1];

                // 检查所有值是否有效
                let allValid = true;
                for (let j = 0; j < xRow.length; j++) {
                    if (isNaN(xRow[j])) {
                        allValid = false;
                        break;
                    }
                }

                if (isNaN(yValue)) {
                    allValid = false;
                }

                // 如果所有值都有效，添加到数据集
                if (allValid) {
                    X.push(xRow);
                    y.push(yValue);
                }
            }
        }

        return { X, y };
    } else {
        // 兼容旧版表格
        const rows = document.querySelectorAll('#regression-table tbody tr');
        const X = [];
        const y = [];

        rows.forEach(row => {
            const xInputs = row.querySelectorAll('.x1-value, .x2-value, [class^="x"][class$="-value"]:not(.x1-value):not(.x2-value)');
            const yInput = row.querySelector('.y-value');

            if (xInputs.length > 0 && yInput) {
                const xRow = [];
                let allValid = true;

                // 收集所有x值
                xInputs.forEach(input => {
                    const value = parseFloat(input.value);
                    if (isNaN(value)) {
                        allValid = false;
                    }
                    xRow.push(value);
                });

                // 获取y值
                const yValue = parseFloat(yInput.value);
                if (isNaN(yValue)) {
                    allValid = false;
                }

                // 如果所有值都有效，添加到数据集
                if (allValid) {
                    X.push(xRow);
                    y.push(yValue);
                }
            }
        });

        return { X, y };
    }
}

/**
 * 解析CSV数据
 * @param {string} csvText - CSV格式的文本
 * @returns {Object} 包含X（自变量矩阵）和y（因变量向量）的对象
 */
function parseCSVData(csvText) {
    if (!csvText.trim()) {
        return { X: [], y: [] };
    }

    try {
        // 按行分割
        const lines = csvText.trim().split(/\r?\n/);

        // 检查是否有足够的行
        if (lines.length < 2) {
            throw new Error('数据行数不足');
        }

        // 解析数据
        const X = [];
        const y = [];

        for (let i = 0; i < lines.length; i++) {
            const values = lines[i].split(/[,\t]/).map(val => parseFloat(val.trim()));

            // 检查是否有足够的列
            if (values.length < 2) {
                continue;
            }

            // 检查所有值是否有效
            let allValid = true;
            for (let j = 0; j < values.length; j++) {
                if (isNaN(values[j])) {
                    allValid = false;
                    break;
                }
            }

            if (allValid) {
                // 最后一列作为y值，其余作为X值
                X.push(values.slice(0, values.length - 1));
                y.push(values[values.length - 1]);
            }
        }

        return { X, y };
    } catch (error) {
        console.error('解析CSV数据错误:', error);
        return { X: [], y: [] };
    }
}

/**
 * 格式化数字，保留指定小数位
 * @param {number} value - 要格式化的数值
 * @param {number} decimals - 小数位数
 * @returns {string} 格式化后的数字字符串
 */
function formatNumber(value, decimals = 4) {
    return Number(value).toFixed(decimals);
}

/**
 * 计算相关系数 (R²)
 * @param {Array} xValues - X值数组
 * @param {Array} yValues - Y值数组
 * @param {Function} predictFn - 预测函数，接收x返回预测的y
 * @returns {number} 相关系数
 */
function calculateRSquared(xValues, yValues, predictFn) {
    if (xValues.length !== yValues.length || xValues.length === 0) {
        return 0;
    }

    // 计算y的平均值
    const yMean = yValues.reduce((sum, y) => sum + y, 0) / yValues.length;

    // 计算总平方和（SST）
    const sst = yValues.reduce((sum, y) => sum + Math.pow(y - yMean, 2), 0);

    // 计算残差平方和（SSE）
    let sse = 0;
    for (let i = 0; i < xValues.length; i++) {
        const yPred = predictFn(xValues[i]);
        sse += Math.pow(yValues[i] - yPred, 2);
    }

    // 计算R²
    return 1 - (sse / sst);
}

/**
 * 计算均方根误差（RMSE）
 * @param {Array} xValues - X值数组
 * @param {Array} yValues - Y值数组
 * @param {Function} predictFn - 预测函数，接收x返回预测的y
 * @returns {number} RMSE值
 */
function calculateRMSE(xValues, yValues, predictFn) {
    if (xValues.length !== yValues.length || xValues.length === 0) {
        return 0;
    }

    let sumSquaredError = 0;
    for (let i = 0; i < xValues.length; i++) {
        const yPred = predictFn(xValues[i]);
        sumSquaredError += Math.pow(yValues[i] - yPred, 2);
    }

    return Math.sqrt(sumSquaredError / xValues.length);
}

/**
 * 生成统计结果HTML
 * @param {Object} params - 统计参数
 * @returns {string} HTML字符串
 */
function generateStatsHTML(params) {
    const { coefficients, rSquared, rmse, formula, dataPoints } = params;

    let html = '<h4>拟合统计</h4>';
    html += '<table>';
    html += '<tr><th>参数</th><th>值</th></tr>';
    html += `<tr><td>数据点数量</td><td>${dataPoints}</td></tr>`;
    html += `<tr><td>决定系数 (R²)</td><td>${formatNumber(rSquared)}</td></tr>`;
    html += `<tr><td>均方根误差 (RMSE)</td><td>${formatNumber(rmse)}</td></tr>`;

    html += '<tr><th colspan="2">系数</th></tr>';
    if (Array.isArray(coefficients)) {
        coefficients.forEach((coef, index) => {
            let coefName = '';
            switch (index) {
                case 0: coefName = formula === 'linear' ? 'a (斜率)' : 'a'; break;
                case 1: coefName = formula === 'linear' ? 'b (截距)' : 'b'; break;
                default: coefName = String.fromCharCode(97 + index); // a, b, c, d...
            }
            html += `<tr><td>${coefName}</td><td>${formatNumber(coef)}</td></tr>`;
        });
    } else if (typeof coefficients === 'object') {
        for (const key in coefficients) {
            html += `<tr><td>${key}</td><td>${formatNumber(coefficients[key])}</td></tr>`;
        }
    }

    html += '</table>';
    return html;
}