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本帖最后由 shouce 于 2015-10-29 14:13 編輯 - }2 E: S+ [8 e
- _* t+ O; i8 @
用三次樣條插值求斜率 三次樣條插值的matlabt程序
, ~7 ]% o- j: U" U6 ^1 d function x=followup(a,b,c,d)n=length(d);$ E- Y3 g2 n; V; R& j4 m" K; z
a(1)=0;1 G1 p- P& n) A% n- f) c! B8 f
%“追”的過程* M9 P# e/ N( i D: p5 W
L(1)=b(1);
6 D6 y+ C3 }6 T7 gy(1)=d(1)/L(1);) O. e1 `9 g0 c9 G" {
u(1)=c(1)/L(1);
7 y7 i v" W/ R( \for i=2 n-1)4 z. U Q I5 e" I
L(i)=b(i)-a(i)*u(i-1);) x5 X$ z7 R2 L6 e, V: d% {. q1 q0 [
y(i)=(d(i)-y(i-1)*a(i))/L(i);
& M% o# a* v6 |: k. ^ u(i)=c(i)/L(i);
8 }' b, Y" ^" S) Dend5 ?; \" I: p' l- S6 v
L(n)=b(n)-a(n)*u(n-1);
( c- g; D1 L8 Z, gy(n)=(d(n)-y(n-1)*a(n))/L(n); ?" i( y+ c1 @" o$ g4 g
%“趕”的過程0 k; ~! ]8 ~6 Q* `) {- W
x(n)=y(n);
4 ^' e& }% K7 L! `2 \9 y1 lfor i=(n-1):-1:1. G+ E" o; Q* a7 |: W, @, |
x(i)=y(i)-u(i)*x(i+1);
# X3 w( B+ W. ~& o# X0 oend
9 x. E7 k; a8 _4 }& ]$ J
9 ^3 }8 N; k* o! x7 h
: r7 v9 ~ w8 J r9 d function[s,y0]=spline3 (x,y,x0)' B {1 T4 B" t" ?4 S; V' A5 A
%x,y為數表x0為插值點s表示插值函數y0為x0對應的插值函數值
5 F9 T) L2 W) L( w# r' tsyms t
7 K. `9 _- M5 a+ o9 B+ k1 t+ yn=length(x);
6 B& M5 ~( V( ]# G! d9 W7 M%得出n
5 E* ?3 K3 b0 J- S4 G0 n* efor i=1:n-1;
( l: }1 E8 ?% Y; p& D h(i)=x(i+1)-x(i);
" x) O6 o9 s$ g: {/ Tend
3 j1 d, k* u( Kfor i=2:n-1; W/ g& x/ }7 o) @
lamda(i)=h(i)/(h(i-1)+h(i));; v% f; y- D1 F/ X% K {; I3 Q
miu(i)=1-lamda(i);5 e( ^( T7 q' t% }* [+ \
g(i)=3*(lamda(i)*((y(i)-y(i-1))/h(i-1))+miu(i)*((y(i+1)-y(i))/h(i)));
' L, C( _0 Z" C3 z( Z5 Lend/ A, N- Q& p: J. a8 Y
g(1)=3*((y(2)-y(1))/h(1));
4 i) v0 O( Q% }( r% {g(n)=3*((y(n)-y(n-1))/h(n-1));
! `4 k0 i% ~( x& \- z& _! b%前邊求出lamda miu和g從而可以確定系數矩陣
1 ?; N; X& p8 u c) n) Amiu(1)=1;
n3 T$ }5 Z: c6 I! T# wmiu(4)=0;
' u# n& B) z ^5 Y2 Elamda(n)=1;- r. b5 l1 v: j1 l9 h8 C$ Z
lamda(1)=0;# ^. D# d+ N2 F+ Y
%根據第二邊界條件補充兩個lamda和miu的值
7 u4 k M/ W2 J N: mfor i=1:n8 M; {- r0 w2 `! t( B* K
beta(i)=2;
6 e: J+ S: j0 I6 Hend7 C- Q0 q3 q0 B5 W2 I: {0 v/ K' U
m=followup(lamda,beta,miu,g), Z: t8 Y; l- F* M
%解出m的值從而可確定st st為各段的插值多項式- k" [6 B/ B N w' `9 `/ G7 ?
for i=1:n-1
( w+ s/ d/ {0 G; `- g1 Q! u- D& y st(i)=(t-x(i+1))^2*(h(i)+2*(t-x(i)))*y(i)/(h(i)^3).../ u! Z5 ^' W4 u! k
+(t-x(i))^2*(h(i)+2*(x(i+1)-t))*y(i+1)/(h(i)^3)...
0 h# X) z; y, J3 j0 c- N +(t-x(i))^2*(t-x(i+1))*m(i+1)/(h(i)^2)...6 I3 k( k5 P0 W, F! O7 K
+(t-x(i+1))^2*(t-x(i))*m(i)/(h(i)^2);/ F n3 I. V8 k, d
end( D7 t' `3 ]) D; a/ O5 x. A: y
%得到插值的結果各段的t的表達式
, B, u- D2 }0 H, W%接下來要將插值點x0代入首先確定x0所在的插值區(qū)間
: c4 w$ O$ _6 j X4 O5 ~) Bfor i=1:n-15 H4 Z& i1 j1 a4 N6 N2 S
if (x(i)>x0)7 \1 u8 F5 B, a! {1 n
in=i;
6 B) C* ^8 q) B& d end6 C% E( n8 c5 a* b- {9 X4 [8 o
end
( u) n6 v/ L% q2 |. l5 as=st(in);' z8 j% x# l! i5 R- J$ y# f
s=expand(s);
- {7 Z: c4 S! S- u% Zs=collect(s,'t');
* ~3 L- l% a( ?& T! u2 J+ yy0=subs(s,'t',x0)
3 t+ Z, G# J; k* u& k4 T$ R%s是插值多項式y(tǒng)0是插值點的函數值, r6 l# I3 {: C/ |' r5 {7 X3 C& S5 h
4 P, z! j+ f5 D, _' c* I2 Q2 G
r; Y5 B. |6 A0 b, [4 D 在matlab中輸入
8 t; K3 [ j/ f4 K% K M+ _# k& Jx=[1 2 4 5]; y=[1 3 4 2]; spline3(x,y,2)
; U9 Z% ?: I$ L2 A" q會得到各點的斜率
. Q3 @% M0 v, B+ [0 q, P6 [. m Y, d+ c3 h( X- D. _" f$ X
, j7 _! P% j! J) I+ t4 s( b; b- A* L6 h" P/ m! M' \$ Z0 U
3 {# Q$ X* a# j4 D9 |
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# J; O/ P9 v+ D9 [( j5 u2 i |
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