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本帖最后由 shouce 于 2015-10-29 14:13 編輯 ; T7 \3 i3 _( Y% u4 v2 t- k: l: z
, z" w$ j7 R6 t9 c {
用三次樣條插值求斜率 三次樣條插值的matlabt程序6 L# E3 C0 Z% ?3 D6 V
function x=followup(a,b,c,d)n=length(d);
0 Z, r% j2 O- u5 H- j6 Ea(1)=0;
9 R D- c* G8 W. m0 N6 [%“追”的過程
; n" i z( k# B8 O" L: `, I, P4 WL(1)=b(1);
/ D/ c% }; W& _y(1)=d(1)/L(1);
2 i- V# T0 ], m2 a' p, q7 Zu(1)=c(1)/L(1);
/ Z% E+ r) R: J/ D+ _, [/ C& Xfor i=2 n-1) }, [& `0 i/ [& g
L(i)=b(i)-a(i)*u(i-1);, L4 B! y( X$ ^! }( W+ x
y(i)=(d(i)-y(i-1)*a(i))/L(i);$ Z5 y$ U- C* V5 B
u(i)=c(i)/L(i);
?+ a1 d0 v f5 k6 i) [8 jend
7 B" y! g6 c. e+ KL(n)=b(n)-a(n)*u(n-1);
- r$ b' {; f2 v+ [y(n)=(d(n)-y(n-1)*a(n))/L(n);
. O7 d7 X/ Q& c/ { u0 X%“趕”的過程3 r* ^: b6 }3 S! i
x(n)=y(n);
/ z, s9 I8 p' _3 ?* A- Xfor i=(n-1):-1:1
* v9 P" D0 \4 e6 I/ j x(i)=y(i)-u(i)*x(i+1);7 w% `; \% G$ G, s
end
7 N3 D: j; j- s, g! ]1 M9 Q* V; s6 m) M: [( j" F
& J T' |7 b( u2 C' u$ D; E! l
function[s,y0]=spline3 (x,y,x0)) w. J8 D- D6 z; [/ q+ {! U
%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
: \1 H' }3 A# Fsyms t' _ X; T$ E4 I9 I
n=length(x);1 ]5 j/ Z2 a1 V. a5 a
%得出n
! s, h8 H# z/ a' }2 ^% H* Ofor i=1:n-1;
1 M8 {4 e+ ]8 { t! p, \) \ h(i)=x(i+1)-x(i);
! j8 Y3 V; A- `8 F2 n8 Bend
, k- n# p: u5 m$ P3 hfor i=2:n-1;
# A+ u% `# @/ l6 k- x+ m6 ] lamda(i)=h(i)/(h(i-1)+h(i));- Z) q/ q+ Y; M* b, q
miu(i)=1-lamda(i);
B0 o; f- }6 B6 I9 U# S g(i)=3*(lamda(i)*((y(i)-y(i-1))/h(i-1))+miu(i)*((y(i+1)-y(i))/h(i)));0 d' O: B$ P% m9 H5 V
end( t) O/ g! l+ K, w% j) a L
g(1)=3*((y(2)-y(1))/h(1));7 v3 _. y: L7 [# C, A
g(n)=3*((y(n)-y(n-1))/h(n-1));
$ b" y( K/ f c- R! `6 }+ w0 l%前邊求出lamda miu和g從而可以確定系數(shù)矩陣
: |. Z5 L8 v8 J8 f# R/ J& e2 mmiu(1)=1;
U9 V U, J1 X' q9 V2 Bmiu(4)=0;
. Z- X9 f/ b6 H* Y& e! Olamda(n)=1;" }# V0 \( a( Q4 o
lamda(1)=0;
- ?0 q* n6 m5 z$ }+ x%根據(jù)第二邊界條件補(bǔ)充兩個(gè)lamda和miu的值9 D( z" |7 ]3 N- m0 M& j: m' f* E
for i=1:n
- I, A7 S$ }' l beta(i)=2;$ Q1 [ \$ [& c9 | F' X/ G
end
4 y" c- d& U" E8 pm=followup(lamda,beta,miu,g)$ J7 w9 w9 d; F5 y4 Z$ D j
%解出m的值從而可確定st st為各段的插值多項(xiàng)式
8 O3 K7 ?% N7 R) p) ]# \/ ]for i=1:n-1
( G: q8 c8 s M" X st(i)=(t-x(i+1))^2*(h(i)+2*(t-x(i)))*y(i)/(h(i)^3)...
& s1 ~8 Q/ H8 p( Z +(t-x(i))^2*(h(i)+2*(x(i+1)-t))*y(i+1)/(h(i)^3)...
G# c6 w% _8 g* X +(t-x(i))^2*(t-x(i+1))*m(i+1)/(h(i)^2)...4 V% C" [; U8 O4 _* d1 x4 i
+(t-x(i+1))^2*(t-x(i))*m(i)/(h(i)^2);
! H0 a' E+ u/ x: i2 uend1 S- u. G0 {0 E# z" w
%得到插值的結(jié)果各段的t的表達(dá)式+ t3 ]' Y6 K6 @0 [
%接下來要將插值點(diǎn)x0代入首先確定x0所在的插值區(qū)間( Z; Q9 n6 p! M. V, _+ f8 Y
for i=1:n-1
, y K7 s$ g" O9 l8 } if (x(i)>x0)
& d+ Y% f' b" Z1 t& j in=i;, x$ _2 R M2 H; |
end
% T3 v6 b+ S, H* I$ M) p Eend
1 X7 G4 O! ?4 [, a8 hs=st(in);
, n y e: ?, X0 q j0 Xs=expand(s);. |. n$ h/ ? O: }1 ]: F
s=collect(s,'t');
+ p. o6 m, t9 l9 Z8 w2 v2 xy0=subs(s,'t',x0)) g$ c& h! \( P, I
%s是插值多項(xiàng)式y(tǒng)0是插值點(diǎn)的函數(shù)值# K, e7 a# v5 [) w
0 y7 x( {& }0 P7 E
& e" J9 ]" t# P) q
在matlab中輸入/ J* [, I1 }; Y% n! E# \7 U
x=[1 2 4 5]; y=[1 3 4 2]; spline3(x,y,2)
9 w. a( c3 I7 m會(huì)得到各點(diǎn)的斜率9 F# N9 `9 p2 a- s, A7 }
+ f7 L: X+ _: t3 H! a& |# d+ P0 i2 Y* q3 U7 \
) V* y, {( ]+ H6 o8 [
" \! C8 s3 |1 u' ]" b
| , L$ l2 }. p. u. ~
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