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本帖最后由 shouce 于 2015-10-29 14:13 編輯 % W) `/ x* l. I2 @ G7 j( o
, M' n8 W: K5 b5 s& i用三次樣條插值求斜率 三次樣條插值的matlabt程序
8 c+ G0 t8 T6 ~' `9 ? function x=followup(a,b,c,d)n=length(d);) Z& Y' i2 b1 {: X& ^
a(1)=0;+ M6 G o% O: \- B! r( d% U
%“追”的過(guò)程* n! h6 C% R1 y
L(1)=b(1);/ ^! F4 _$ I8 D4 X# R0 Z3 e+ S
y(1)=d(1)/L(1);3 p" }4 U. @5 d7 {2 w
u(1)=c(1)/L(1);7 P6 ~& I" _9 t. b/ D! N. t- T
for i=2 n-1)
1 S/ A7 R# o6 C$ m: y5 E* E0 Q2 } L(i)=b(i)-a(i)*u(i-1);) P' e* t l8 A5 T5 V7 ?; h
y(i)=(d(i)-y(i-1)*a(i))/L(i);- ~/ E/ m/ J: m
u(i)=c(i)/L(i);. B- L3 C- o B' [
end. b$ U/ k" \8 a0 _
L(n)=b(n)-a(n)*u(n-1);
`1 {- p, O3 Q* M9 }' l' Ty(n)=(d(n)-y(n-1)*a(n))/L(n);
! a- ]5 m# h. f& t" v* ~%“趕”的過(guò)程
. K7 v6 E+ x' px(n)=y(n);1 C3 V1 m1 R( Z* Q1 Y3 @& {% W
for i=(n-1):-1:13 h+ q* Q0 \3 |2 m; Q
x(i)=y(i)-u(i)*x(i+1);
) r! n# _0 l) X' X9 i" ?0 d8 Uend5 R/ a1 a( @ [
. r' Y$ X' v! f9 M% W; i
z5 U1 x8 b; d7 }2 w$ A. L function[s,y0]=spline3 (x,y,x0)5 @. u Q Q5 e4 f2 I
%x,y為數(shù)表x0為插值點(diǎn)s表示插值函數(shù)y0為x0對(duì)應(yīng)的插值函數(shù)值+ [; T: S0 }) H; w1 B) k
syms t3 S/ @1 o- ]1 T6 h! |3 ~. c2 A1 S
n=length(x);
$ G/ E& k$ F4 {4 D7 p%得出n
0 M3 j" N* ?8 X' B zfor i=1:n-1;
0 P7 X2 v/ t& d( g5 M7 p9 H& t! W. } h(i)=x(i+1)-x(i);
0 o) g. F- k. r7 `end
2 W3 W# L5 K! b. G# j8 |6 @for i=2:n-1;
7 W$ F' L: O2 E. r lamda(i)=h(i)/(h(i-1)+h(i));4 L% s N& G1 v
miu(i)=1-lamda(i);
1 _* o/ E* ]+ f/ Z, P% D% a) h g(i)=3*(lamda(i)*((y(i)-y(i-1))/h(i-1))+miu(i)*((y(i+1)-y(i))/h(i)));- J8 {8 G4 o" d+ |( ~
end
$ b* r& f& Z+ k$ og(1)=3*((y(2)-y(1))/h(1));
5 |6 A7 X R" zg(n)=3*((y(n)-y(n-1))/h(n-1));
! }7 n3 Q8 U8 O+ j%前邊求出lamda miu和g從而可以確定系數(shù)矩陣 U. Z& A/ W5 C/ I
miu(1)=1;
/ Z7 {0 V- i# S) s9 E5 ?miu(4)=0;& X1 F4 Q/ V1 k! I1 b9 J' |
lamda(n)=1;
3 C2 T: C! O- m1 @6 Ilamda(1)=0;
( b) P0 U! B3 k/ g6 f) `%根據(jù)第二邊界條件補(bǔ)充兩個(gè)lamda和miu的值, m: t% r M2 ^/ T9 L$ y ?8 J
for i=1:n
7 {7 Q( X* u3 K! _- y beta(i)=2;
, j3 K* q' K4 mend% V# _9 E+ P! H$ @' j
m=followup(lamda,beta,miu,g)6 `- {9 {1 @; H, g T, t
%解出m的值從而可確定st st為各段的插值多項(xiàng)式. D, }/ e& ^2 W) y! ^. c
for i=1:n-1
- X1 ~- W0 Y3 ^: @' R/ t st(i)=(t-x(i+1))^2*(h(i)+2*(t-x(i)))*y(i)/(h(i)^3)...* p- ~7 M4 J- J6 a9 M
+(t-x(i))^2*(h(i)+2*(x(i+1)-t))*y(i+1)/(h(i)^3)...
3 I5 O; z+ }$ z h) f5 a +(t-x(i))^2*(t-x(i+1))*m(i+1)/(h(i)^2)... O/ L5 E! U* K2 d! o( @5 y
+(t-x(i+1))^2*(t-x(i))*m(i)/(h(i)^2);
" Y- \/ M7 L M2 @( P. a O3 Iend* ]/ S+ p5 n, z8 R9 {0 q- j7 F
%得到插值的結(jié)果各段的t的表達(dá)式
4 v; C7 [; t: y. P%接下來(lái)要將插值點(diǎn)x0代入首先確定x0所在的插值區(qū)間
% y2 `6 W! v3 d" d* U! l, u& b, ~for i=1:n-1
/ V8 X5 t; d# [( N% o- F# |8 J7 K0 Z if (x(i)>x0)
1 c1 V$ V* q( u/ o: m: M/ A in=i;
4 p, e+ v5 u8 e% y9 |: O/ M end
/ }' U0 m0 e. O# ]% n# aend! r d0 N- j: E. l( o
s=st(in);' B8 g, [" L- @$ q& O& F* l
s=expand(s);
Y; ^" k/ F' G+ M, z+ \s=collect(s,'t');! Y. M9 J+ k! Q# v, M$ A' c0 K _
y0=subs(s,'t',x0)& g) }1 c- `% {' @- W" ]
%s是插值多項(xiàng)式y(tǒng)0是插值點(diǎn)的函數(shù)值
& V% h) z G; h" n, U: ~3 w6 g4 a" A5 d5 q& B9 k0 k
; K8 ]9 o. B+ z" i D 在matlab中輸入7 t8 f$ ?9 c2 E+ h1 W
x=[1 2 4 5],; y=[1 3 4 2]; spline3(x,y,2)
H2 I& u8 M i5 t1 @1 g會(huì)得到各點(diǎn)的斜率
- @8 Q$ a4 Q' H9 Q# C; L
* [$ J6 C; X. G- p# `1 m
$ S! e4 y9 m" \- ?$ q o+ g. v) Q& w# N" L3 o8 t
& i" p. S% ^- L
| & Z# ]" G! h# U2 o
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