Initial commit

2026-09-03 12:21:17 +02:00
commit 6d40da0410
155 changed files with 21554 additions and 0 deletions
@@ -0,0 +1,128 @@
+<?php
+
+namespace App\Support;
+
+/**
+ * Regresja wielomianowa - wierny port legacy polynomial/PolynomialRegression.php
+ * (Andrew Que, GPL). Ten sam algorytm (równania normalne + eliminacja
+ * wierszowa), arytmetyka natywna (float) zamiast bcmath - wynik identyczny dla
+ * zakresów danych pomp, bez zależności od ext-bcmath.
+ *
+ * Użycie jak w legacy: new PolynomialRegression(4) → 4 współczynniki (wielomian
+ * stopnia 3); addData(x,y) ×N; getCoefficients(); interpolate(coeffs, x).
+ */
+class PolynomialRegression
+{
+    /** @var float[] */
+    private array $xPowers = [];
+    /** @var float[] */
+    private array $xyPowers = [];
+
+    public function __construct(private int $degree = 3)
+    {
+        $this->reset();
+    }
+
+    public function reset(): void
+    {
+        $squares = ($this->degree - 1) * 2;
+        for ($i = 0; $i <= $squares; $i++) {
+            $this->xPowers[$i] = 0.0;
+            $this->xyPowers[$i] = 0.0;
+        }
+    }
+
+    public function addData(float $x, float $y): void
+    {
+        $squares = ($this->degree - 1) * 2;
+        for ($i = 0; $i <= $squares; $i++) {
+            $this->xPowers[$i] += $x ** $i;
+            $this->xyPowers[$i] += $y * ($x ** $i);
+        }
+    }
+
+    /**
+     * Współczynniki [c0, c1, ...] (c0 = wyraz wolny).
+     *
+     * @return float[]
+     */
+    public function getCoefficients(?int $degree = null): array
+    {
+        $degree ??= $this->degree;
+        $eps = 1e-12;
+
+        // Macierz równań normalnych + kolumna augmentacji.
+        $matrix = [];
+        for ($row = 0; $row < $degree; $row++) {
+            for ($col = 0; $col < $degree; $col++) {
+                $matrix[$row][$col] = $this->xPowers[$row + $col];
+            }
+            $matrix[$row][$degree] = $this->xyPowers[$row];
+        }
+
+        $rows = count($matrix);
+        $isDone = array_fill(0, $rows, false);
+        $order = [];
+
+        // Eliminacja wierszowa do macierzy górnotrójkątnej z 1 na przekątnej.
+        for ($column = 0; $column < $rows; $column++) {
+            $activeRow = 0;
+            while ($activeRow < $rows
+                && (abs($matrix[$activeRow][$column]) < $eps || $isDone[$activeRow])) {
+                $activeRow++;
+            }
+
+            if ($activeRow < $rows) {
+                $order[$column] = $activeRow;
+
+                $firstTerm = $matrix[$activeRow][$column];
+                for ($sub = $column; $sub <= $rows; $sub++) {
+                    $matrix[$activeRow][$sub] /= $firstTerm;
+                }
+                $isDone[$activeRow] = true;
+
+                for ($row = 0; $row < $rows; $row++) {
+                    if (! $isDone[$row] && abs($matrix[$row][$column]) >= $eps) {
+                        $factor = $matrix[$row][$column];
+                        for ($sub = $column; $sub <= $rows; $sub++) {
+                            $matrix[$row][$sub] -= $factor * $matrix[$activeRow][$sub];
+                        }
+                    }
+                }
+            }
+        }
+
+        // Podstawianie wsteczne.
+        $isDone = array_fill(0, $rows, false);
+        $coefficients = [];
+        for ($column = $rows - 1; $column >= 0; $column--) {
+            $activeRow = $order[$column];
+            $isDone[$activeRow] = true;
+
+            for ($row = 0; $row < $rows; $row++) {
+                if (! $isDone[$row]) {
+                    $factor = $matrix[$row][$column];
+                    for ($sub = $column; $sub <= $rows; $sub++) {
+                        $matrix[$row][$sub] -= $factor * $matrix[$activeRow][$sub];
+                    }
+                }
+            }
+            $coefficients[$column] = $matrix[$activeRow][$rows];
+        }
+
+        ksort($coefficients);
+
+        return $coefficients;
+    }
+
+    /** @param float[] $coefficients */
+    public function interpolate(array $coefficients, float $x): float
+    {
+        $y = 0.0;
+        foreach ($coefficients as $i => $c) {
+            $y += $c * ($x ** $i);
+        }
+
+        return $y;
+    }
+}