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本帖最后由 shouce 于 2015-10-29 14:13 編輯 1 z. }) F* F: U d& ~1 I
9 a" ?( b$ x7 j; T. @5 ]7 V用三次樣條插值求斜率 三次樣條插值的matlabt程序
' A# g. G; l5 k function x=followup(a,b,c,d)n=length(d);3 I% m' u5 B* C- n. j, C2 P9 f
a(1)=0; ^ d) `$ B7 J4 e
%“追”的過(guò)程
8 O: y, ?7 ~$ W/ aL(1)=b(1);
0 y, B& @6 z$ N$ B" _- By(1)=d(1)/L(1);
$ m/ G$ L- y0 J& Q6 P1 fu(1)=c(1)/L(1);
2 W0 _6 f, k" V" ^2 a; n3 ifor i=2 n-1)
' I- j, w$ C+ I5 P8 L* r L(i)=b(i)-a(i)*u(i-1);! y7 V# ~& s/ p. n
y(i)=(d(i)-y(i-1)*a(i))/L(i);1 Y p' c) Q1 q' J8 B" f3 k
u(i)=c(i)/L(i);- x s) k$ K( M
end, L5 i& F9 m- I6 a# m! E
L(n)=b(n)-a(n)*u(n-1);
# v' C5 E/ T# ^ J' U8 m6 x0 Y+ i Iy(n)=(d(n)-y(n-1)*a(n))/L(n);1 F$ l& u* j+ b( `; h" s# K
%“趕”的過(guò)程
8 K' C0 R" Q, B' W4 [+ Qx(n)=y(n);2 }$ i. c r$ G: {. R+ H
for i=(n-1):-1:1& a/ i: z: I) b8 P9 h) Q+ k
x(i)=y(i)-u(i)*x(i+1);
% n3 T5 M* F# ^" _! Kend
( a/ A& `2 S1 d/ e) z# l$ A
# X: d/ w% t1 e# |
. _0 {. w7 A. b" d1 h; `& s function[s,y0]=spline3 (x,y,x0)
' ?5 W/ y8 A% z%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2 W) {/ T% {5 S: q# x" y% K- o4 P3 A
syms t
5 ?% s0 ] M. G, F qn=length(x);' L1 T+ z: b2 y* t
%得出n
% _0 k- S8 h; ]; n# [7 h% c, h& |for i=1:n-1;, d. Q, I3 X: u4 @0 y& \
h(i)=x(i+1)-x(i);
; d, P# b; H2 |) Q8 X: nend2 c! j! s! q8 C; [1 I, n
for i=2:n-1;
; L1 |0 O: ?; X# S7 ?6 a! F4 n lamda(i)=h(i)/(h(i-1)+h(i));
7 R5 h P$ g8 W+ I7 Z2 Z miu(i)=1-lamda(i);: I8 X3 w- t+ j: q% H% c, g
g(i)=3*(lamda(i)*((y(i)-y(i-1))/h(i-1))+miu(i)*((y(i+1)-y(i))/h(i)));
, X$ f8 ~7 V8 I& q0 Qend' J; G# J* L" M1 z0 b+ E' f- i
g(1)=3*((y(2)-y(1))/h(1));: B R/ V) x+ t0 ~& h
g(n)=3*((y(n)-y(n-1))/h(n-1));
P4 B) Y4 f% ^$ _%前邊求出lamda miu和g從而可以確定系數(shù)矩陣! @/ i5 m w/ B) p- r
miu(1)=1;8 i; [1 v0 w# n
miu(4)=0;
' g6 V, K& j9 p7 z( dlamda(n)=1; i* Y6 J8 Y+ S w! d
lamda(1)=0;9 {# Z5 A6 m2 A; a6 S
%根據(jù)第二邊界條件補(bǔ)充兩個(gè)lamda和miu的值1 K! M0 z% j' I& D
for i=1:n
' g$ m3 |" O* X/ x( ?5 I beta(i)=2;6 w: P0 @5 [! u! E4 [& n
end
% d, \; G- R; M+ l( B+ y: `m=followup(lamda,beta,miu,g)0 w: F$ I: U+ A3 @
%解出m的值從而可確定st st為各段的插值多項(xiàng)式- C1 `) b5 n. E7 S8 w
for i=1:n-1- H- e0 _1 M& |( M% z
st(i)=(t-x(i+1))^2*(h(i)+2*(t-x(i)))*y(i)/(h(i)^3)...- }& n9 W( [* w4 u0 k
+(t-x(i))^2*(h(i)+2*(x(i+1)-t))*y(i+1)/(h(i)^3)...
" ^4 W# |1 }' F/ { a4 ~ +(t-x(i))^2*(t-x(i+1))*m(i+1)/(h(i)^2)...& ?- m' K0 C- x! c6 w) C6 J
+(t-x(i+1))^2*(t-x(i))*m(i)/(h(i)^2);6 j8 P" d% e4 F+ U( O, Q
end
: j: ?; t* e% t. ^) q* a: n& K%得到插值的結(jié)果各段的t的表達(dá)式& o# H o1 L1 @+ l Q: c6 J1 v
%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( ^& M% f% p$ q% [# X% H
for i=1:n-1! l/ l N0 v/ i% @
if (x(i)>x0)6 h6 t c+ P& |1 t* e+ y/ x7 `, r
in=i;6 e8 ]1 O6 q. I* E' o
end) e; K3 U9 r, T& q5 I
end
$ d" \7 h) `$ M% I, a! ^5 Es=st(in);
5 F; c$ \$ v2 m% @# j0 ts=expand(s);5 L' v% U8 {( e& B: F, ]2 [
s=collect(s,'t');
8 V) S& T$ r3 i: H3 C; |y0=subs(s,'t',x0)
! A: y0 F& N7 H2 {3 N7 S& s( j6 r%s是插值多項(xiàng)式y(tǒng)0是插值點(diǎn)的函數(shù)值& f! y; @% p; x/ y3 ]
% \; L4 w+ o$ h# h2 T+ v5 {
U) I# m7 |/ F5 J8 |# i, [5 `) | 在matlab中輸入
) a) n% c' z4 O @$ D. nx=[1 2 4 5]; y=[1 3 4 2]; spline3(x,y,2) # p( A4 z' W+ Z+ x
會(huì)得到各點(diǎn)的斜率
9 f2 I/ S: e9 K- _! U. J
: k/ ~. |7 l5 ^# ?8 L; {$ }# [+ W K+ G' _5 |0 _
* m' e2 w/ e+ Y2 p$ l, w/ d+ Q" K
$ l: x- y; l3 T* x' l7 @1 D
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# ~' ?5 d4 g& ~% B _! P% [ |
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