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C#——Dictionary<TKey, TValue> 计算向量的余弦值

说明:三角函数的余弦值Cos我想,每个学计算机的理工人都知道,但是真的明白它的用途,我也是刚明白。每个人在初中或者高中的时候,都有这么个疑惑,学三角函数干什么用的?很直白的答案就是考试用的。而且当时的老师只管教,只管怎么解题,至于将学习的知识运用到生活中,没有这门课堂。最终的结果却是,我们只知道学,不知道用。说来也惭愧啊,我也是看了吴军博士的《数学之美》,才领悟到的。这本书真的给我很多的启发。

Cos的用途:

  1. 考试用。
  2. 通过计算2个向量,可以知道他们的相似度。余弦值越小,则2个向量越垂直,余弦值越接近1,则这个向量就越平行(相似)。这样,我们就可以将向量抽象为事物的特征集合了。计算向量的余弦值,就可以判断事物的相似度。至于详细的运用领域,还是读读这本书吧。

代码中的Cosine.cs是我很早从网上搜到的,地址也忘了。

计算代码如下:

Cosine.cs类

 

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;namespace ConsoleApplication1{    class Cosine    {        /// <summary>        /// 计算向量余弦值        /// </summary>        /// <param name="vector1"></param>        /// <param name="vector2"></param>        public static double Calculate(Dictionary<int, double> vector1, Dictionary<int, double> vector2)        {            double dotProduct = CalcDotProduct(vector1, vector2);            double length1 = CalcLength(vector1);            double length2 = CalcLength(vector2);            double cosine = dotProduct / (length1 * length2);            return cosine;        }        /// <summary>        /// 计算向量长度(vector length)        /// </summary>        /// <param name="vector"></param>        /// <returns></returns>        private static double CalcLength(Dictionary<int, double> vector)        {            double length = 0;            foreach (KeyValuePair<int, double> kvp in vector)            {                length += Math.Pow(kvp.Value, 2);            }            return Math.Sqrt(length);        }        /// <summary>        /// 计算向量点积(dot product)/内积(inner product)        /// </summary>        /// <param name="vector1"></param>        /// <param name="vector2"></param>        /// <returns></returns>        private static double CalcDotProduct(Dictionary<int, double> vector1, Dictionary<int, double> vector2)        {            double dotProduct = 0;            foreach (KeyValuePair<int, double> kvp in vector1)            {                if (vector2.ContainsKey(kvp.Key))                {                    dotProduct += kvp.Value * vector2[kvp.Key];                }            }            return dotProduct;        }    }}

 

Program类,是我的,嘿嘿。

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;namespace ConsoleApplication1{    class Program    {        //自定义输入函数        static void FunInput(Dictionary<int, double> Vector, int num)        {            for (int i = 0; i < num; i++)            {                Vector.Add(i, double.Parse(Console.ReadLine()));            }        }        //自定义输出函数        static void FunOutput(Dictionary<int, double> Vector)        {            //使用KeyValuePair输出            foreach (KeyValuePair<int, double> number in Vector)            {                Console.WriteLine("{0}---{1}", number.Key, number.Value);            }        }        static void Main(string[] args)        {            Dictionary<int, double> Vector1 = new Dictionary<int,double>();            Dictionary<int, double> Vector2 = new Dictionary<int,double>();            Console.WriteLine("这2个向量的维度数必须相同,请输入维度数值:");            int num = int.Parse(Console.ReadLine());//字符串转化为整形            Console.WriteLine("请输入Vector1向量的{0}个数值(每行一个):",num);            FunInput(Vector1, num);            //FunOutput(Vector1);            Console.WriteLine("请输入Vector2向量的{0}个数值(每行一个):", num);            FunInput(Vector2, num);            //FunOutput(Vector2);            Console.WriteLine("Vector1和Vector2的余弦值是:{0}",Cosine.Calculate(Vector1,Vector2));                    }    }}

 

C#——Dictionary<TKey, TValue> 计算向量的余弦值