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本帖最后由 shouce 于 2015-10-29 14:13 編輯
5 _2 m( t1 ]* ~2 i6 D, Q7 |: |5 B0 F+ N6 Y- s
用三次樣條插值求斜率 三次樣條插值的matlabt程序. C8 @* T1 j& u, p* O; `( i# j
function x=followup(a,b,c,d)n=length(d);( L4 l& J6 }% [* G. O1 ^4 {4 p6 @
a(1)=0;
) v# W( ?6 o; X! z%“追”的過(guò)程# [1 U: A- M7 p/ f3 L! E) |' v1 D+ \
L(1)=b(1);3 g" n# h# d( Y7 T8 a4 F
y(1)=d(1)/L(1);8 y2 c$ r& i2 f1 B- j
u(1)=c(1)/L(1);
/ x# u0 r9 B: B# ifor i=2 n-1)
5 {; f; @% v. _+ ~ L(i)=b(i)-a(i)*u(i-1);' n& y; o7 V+ r- O! m
y(i)=(d(i)-y(i-1)*a(i))/L(i);
% i7 d* Z+ C% A! S. w/ L u(i)=c(i)/L(i);
5 q! x! |# R1 [' [* uend4 @/ L- K* h- e l, e
L(n)=b(n)-a(n)*u(n-1);- r6 P4 v3 f; E9 ?3 `6 i
y(n)=(d(n)-y(n-1)*a(n))/L(n);
, x+ @1 X7 u% f: E) ?%“趕”的過(guò)程4 P! ?. K( S+ d, O* ~
x(n)=y(n);1 E, i1 B+ D) t7 }$ o
for i=(n-1):-1:1/ `& Q6 \& `7 `$ y* r5 \9 D
x(i)=y(i)-u(i)*x(i+1);+ C9 v( G1 ?# K9 g
end1 k' s0 p: `* {
/ W" o. t6 Q/ b9 G: N# R/ \- z! z* n
! [' D2 J$ Y" _- l, y+ ] function[s,y0]=spline3 (x,y,x0)! r) M/ F& I+ _# T8 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
8 Q( h( `, A' `* s% F" t W3 H' Ysyms t5 f8 |5 V6 b$ w" d
n=length(x);+ H- p: U) O) s4 {& N
%得出n/ p0 S: o. P+ M0 _( P+ C
for i=1:n-1;4 R8 l4 i% Z: v
h(i)=x(i+1)-x(i);0 {- u( m: V3 `( D
end
. d. ^0 l7 V& Zfor i=2:n-1;
: {5 x9 t3 A4 ~, b1 `, F* H- B$ M lamda(i)=h(i)/(h(i-1)+h(i));
( r; v' K; _% N/ ^ miu(i)=1-lamda(i);
0 E+ [9 S; O- P9 T; F; B g(i)=3*(lamda(i)*((y(i)-y(i-1))/h(i-1))+miu(i)*((y(i+1)-y(i))/h(i)));5 S, t8 r- T: Q+ \
end& j0 o& V6 e; U& U f- [# S# c
g(1)=3*((y(2)-y(1))/h(1));
9 c* L" l% @# {. e- Xg(n)=3*((y(n)-y(n-1))/h(n-1));% D8 o/ ^( @0 x7 _4 H7 B
%前邊求出lamda miu和g從而可以確定系數(shù)矩陣8 |+ @/ l, [* i5 _
miu(1)=1;* t: q& i- F) k% ]1 T" I7 ~5 V1 z
miu(4)=0;$ ^ j2 g6 a; }7 L
lamda(n)=1;# c/ p$ M0 r# D5 r- G
lamda(1)=0;
2 A# l* O: L/ J/ y%根據(jù)第二邊界條件補(bǔ)充兩個(gè)lamda和miu的值7 j2 X I( @. s- e# q: |
for i=1:n
; }/ D. R, R9 z- o% a4 g) | beta(i)=2;
9 k: A0 N( V5 W" \end0 H$ v, x6 M$ J+ g( e8 v$ s
m=followup(lamda,beta,miu,g)+ m7 p; i: v2 G
%解出m的值從而可確定st st為各段的插值多項(xiàng)式
* ^" x- s& D* T7 n' F% Zfor i=1:n-10 z2 Y5 W- w& J3 q4 @
st(i)=(t-x(i+1))^2*(h(i)+2*(t-x(i)))*y(i)/(h(i)^3)...
- ?" U, k5 s% P/ P' n& G0 y" E +(t-x(i))^2*(h(i)+2*(x(i+1)-t))*y(i+1)/(h(i)^3)...+ s8 F6 @1 Q8 r; [
+(t-x(i))^2*(t-x(i+1))*m(i+1)/(h(i)^2)...
. k; V7 V- Y* R- R +(t-x(i+1))^2*(t-x(i))*m(i)/(h(i)^2);" l. {4 ^2 ^! R% Y, b4 G
end
# e+ {8 v3 h+ w: f0 G%得到插值的結(jié)果各段的t的表達(dá)式# ~& j* b7 E" K
%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5 A; J0 T: Z. S# R) h
for i=1:n-1
! I" }2 A( [4 U. g if (x(i)>x0)
+ f; C r' r) { in=i;
. x# @+ M5 h$ B; d9 F7 C end" j$ j6 j) I$ d' m# ], D7 P
end
X5 m: Q$ [5 { t6 U9 ds=st(in);
+ o6 C9 P" u" Xs=expand(s);. @3 q( N) b) ^+ r
s=collect(s,'t');7 U/ A$ Z# F) X' Y, k: ?4 _
y0=subs(s,'t',x0)! l1 s) r# ]0 ~) O+ Q, R& \
%s是插值多項(xiàng)式y(tǒng)0是插值點(diǎn)的函數(shù)值6 m# Z" O- v5 \
+ A5 w* P' }! s' g$ @' s
Q2 Y" k- f' `! O 在matlab中輸入
w( w+ t2 d y5 u) P3 k, Sx=[1 2 4 5]; y=[1 3 4 2]; spline3(x,y,2) 0 O8 |. U: c" ?3 V
會(huì)得到各點(diǎn)的斜率
; P* n* u7 x' g# g& h: f$ q8 X* Z* [, z4 w, @1 l3 R" |; l# }$ b
0 {1 \( p+ j) L3 o0 F. q% f( H: [/ w5 U% _9 M
z0 ]0 c6 K" [
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; k; U; T7 m0 _ |
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