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本帖最后由 shouce 于 2015-10-29 14:13 編輯 & E4 n$ Z) m$ }) x$ |! ~
% l% E }# t" I8 ]- m( h; J( v用三次樣條插值求斜率 三次樣條插值的matlabt程序5 ]9 [" p) I0 }& ?! L
function x=followup(a,b,c,d)n=length(d);- E7 q/ b4 U% ]- N& f
a(1)=0;9 Q& P1 ]& G0 B/ o0 R
%“追”的過程( _/ J/ D, }3 n3 p1 u+ ~# l; G
L(1)=b(1);
' k& b/ O( V! jy(1)=d(1)/L(1);2 Z! z2 u# Q, T$ n, F+ w4 m7 m
u(1)=c(1)/L(1);
8 K- B* E+ s% Z' o3 C9 {4 i. [for i=2 n-1)
6 t$ e s% u$ o6 M% C) H8 C L(i)=b(i)-a(i)*u(i-1);$ l0 @2 l% e+ q0 V
y(i)=(d(i)-y(i-1)*a(i))/L(i);
9 [% A3 X+ A9 o) {4 {/ N2 Z7 R0 } u(i)=c(i)/L(i);, B+ r1 L7 ~( E/ C. x3 M. s
end: G# o: T9 x m2 ?: h4 W2 Q6 l
L(n)=b(n)-a(n)*u(n-1);1 n/ [" Z- ~# n0 |/ t$ f
y(n)=(d(n)-y(n-1)*a(n))/L(n);
! c! {! I4 b- a%“趕”的過程
( {' T% P3 T; U( Y1 F* W# n& mx(n)=y(n);
: _# X& l1 X/ i' e( ?! rfor i=(n-1):-1:1: @1 ` J/ L% R7 a- I' ` E3 z/ f
x(i)=y(i)-u(i)*x(i+1);
* s3 l6 _: b1 u1 ^end
$ V- O* e; d! @, B" W
* ?; e2 x7 s, i9 n) ]5 G- ~/ O6 |$ r4 z+ k# z, @) w
function[s,y0]=spline3 (x,y,x0)
; K8 ]) z7 [9 B: d: y+ G6 V1 |%x,y為數(shù)表x0為插值點s表示插值函數(shù)y0為x0對應的插值函數(shù)值
9 } |3 Z5 L0 c, Z0 e; Ssyms t
; f o! S9 r: c7 ~ l1 On=length(x);/ L7 j5 h/ S" h7 Q4 ~
%得出n
& t' N1 Z) h! |3 h+ F7 h( J+ x$ Ufor i=1:n-1;
. j: o. y. Y9 }0 o h(i)=x(i+1)-x(i);
+ _2 D U6 W: M6 G3 }% lend
! X; x7 ]" f( Q( ~for i=2:n-1;: k% X, X8 ^5 A/ J3 c+ j3 ^8 ]0 H
lamda(i)=h(i)/(h(i-1)+h(i));. x; d" {( y1 k! g( P
miu(i)=1-lamda(i);; f- @" v$ s, f
g(i)=3*(lamda(i)*((y(i)-y(i-1))/h(i-1))+miu(i)*((y(i+1)-y(i))/h(i)));, g# ?. D4 H3 T
end
; b0 N8 s- b/ J2 B& Hg(1)=3*((y(2)-y(1))/h(1));
" ]2 z% Y. G" G! e# ?2 y' Hg(n)=3*((y(n)-y(n-1))/h(n-1));
& k( {4 e6 K/ u* l! G%前邊求出lamda miu和g從而可以確定系數(shù)矩陣 `% ^0 H1 b1 u4 U! n& {3 ^
miu(1)=1; h. H: ^' q: }% s! P
miu(4)=0;. X$ G0 S0 J8 N. |" E
lamda(n)=1;
7 U& n' n! n- olamda(1)=0;$ y! R& I, P8 k6 z! p
%根據(jù)第二邊界條件補充兩個lamda和miu的值
8 Z; T6 i C' O& @0 V' kfor i=1:n/ T) v8 r5 T$ v g
beta(i)=2;
, c6 r% h1 \. i6 Aend
4 S$ F. k% K, E/ o& m' A0 t6 [m=followup(lamda,beta,miu,g)! d$ E2 A# C. I) i( h1 V8 p
%解出m的值從而可確定st st為各段的插值多項式
+ D" M L3 Z4 J- l4 M% Zfor i=1:n-1
6 D- ]% }0 u3 @0 q$ u, W# S# P, l st(i)=(t-x(i+1))^2*(h(i)+2*(t-x(i)))*y(i)/(h(i)^3)...& S6 f- q: K: N4 b9 [+ X
+(t-x(i))^2*(h(i)+2*(x(i+1)-t))*y(i+1)/(h(i)^3)...
4 [$ {! J3 D; e# T +(t-x(i))^2*(t-x(i+1))*m(i+1)/(h(i)^2)...* Z0 Z' a, V) r/ T$ R2 D
+(t-x(i+1))^2*(t-x(i))*m(i)/(h(i)^2);) r) I! h5 W" n- W
end3 ~' f. s' y: k& O
%得到插值的結果各段的t的表達式
+ S8 M4 X- i8 @( k0 M N3 @5 x%接下來要將插值點x0代入首先確定x0所在的插值區(qū)間9 y% R4 H: N1 h
for i=1:n-1
8 g+ O" u8 S: ]6 B if (x(i)>x0)' x6 p9 D/ J' k& C0 g
in=i;; U* ] S. R: p; z
end$ `3 i6 y: y: h* x
end
y( \" E. c; N( o9 Z- ms=st(in);
* j, q; _( R( p" f: z2 q5 T1 as=expand(s);
' y% U6 n( n) I) k, M' ~s=collect(s,'t');
6 M5 O; O/ m& l. @9 Xy0=subs(s,'t',x0)9 o2 ~! W1 T! ^5 x* x! z
%s是插值多項式y(tǒng)0是插值點的函數(shù)值' J8 R) c8 ?8 e$ l' H
; ~$ E/ |* C+ o( [, T
8 L* ]1 D4 }% o 在matlab中輸入' Z6 \, |4 o" m9 r! y9 q4 g
x=[1 2 4 5]; y=[1 3 4 2]; spline3(x,y,2) E# v* G* N8 k* ]1 [( r
會得到各點的斜率
3 L- Y/ f% `- I& U3 E
3 P, ]4 {! D8 P
- h" k. r! p- Y
1 ^, U8 S' @% i q" p- P( q5 K, ^* x! n+ M# a
| 7 Z7 r: R3 l: N! v
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