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本帖最后由 shouce 于 2015-10-29 14:13 編輯 0 b8 Z+ \5 M6 A6 v( l4 M; n
8 J, X, @- U) }, V3 h8 X! N用三次樣條插值求斜率 三次樣條插值的matlabt程序
; l$ S% S. L$ T2 \$ d function x=followup(a,b,c,d)n=length(d);
* j5 r" ?5 X7 a1 g9 K( ~* w/ Ua(1)=0;
7 M. r. A/ q1 T7 _- s; O%“追”的過程
; O! J! D8 |! ?" ]5 p9 D" d" gL(1)=b(1);
7 p* p) X h$ P- {, ]7 x+ h! Yy(1)=d(1)/L(1);
* ?2 A: C; v& |/ tu(1)=c(1)/L(1);% W6 [4 x, Q* [# H9 ]
for i=2 n-1). U( w% B) m& {( z
L(i)=b(i)-a(i)*u(i-1);+ h) ^. u( ?4 ]! p. q
y(i)=(d(i)-y(i-1)*a(i))/L(i);
, W; ^" I# n I u(i)=c(i)/L(i);$ k) X7 x1 S3 I& r! m
end. _7 Y: S/ }! @0 g l: ~3 w# Z
L(n)=b(n)-a(n)*u(n-1);" w9 C* a$ v( z$ Z+ Q, P
y(n)=(d(n)-y(n-1)*a(n))/L(n);* ^! j% Z- }& O$ b4 C
%“趕”的過程
6 ~8 ?# |6 r# K) Tx(n)=y(n);
4 T. \/ U+ n0 `8 c% nfor i=(n-1):-1:15 r: o6 T7 ~- K' R2 y
x(i)=y(i)-u(i)*x(i+1);5 d. |% R& A3 B7 ~& g
end* x j0 r" k- D6 B9 Q4 u! W
+ i& ^6 }( [5 q+ n. N
3 Z( u. M+ E) G" j- j0 k function[s,y0]=spline3 (x,y,x0)$ H9 E0 v1 s9 ?0 l% n( ~
%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
( b6 N9 k4 f3 ^ g, h- K- _6 M; d* Usyms t/ X) I; u& y7 p) ^' l" d' l9 v' l3 l$ {
n=length(x); V: N3 P' C( V# x+ ] q! g
%得出n
& c9 b& s2 s/ S0 T) R. U/ E6 tfor i=1:n-1;+ s! t! \( ~& B2 @$ I$ Y
h(i)=x(i+1)-x(i);) L$ {; X+ Z6 _+ w4 w( F" P
end8 O2 r, q1 Y! w n
for i=2:n-1;6 c T9 E' V9 L& `0 P2 p5 g
lamda(i)=h(i)/(h(i-1)+h(i));0 ^1 e8 m( J& @
miu(i)=1-lamda(i);
* a* ]8 |& Y! h5 D8 k& h; x: l% I g(i)=3*(lamda(i)*((y(i)-y(i-1))/h(i-1))+miu(i)*((y(i+1)-y(i))/h(i)));) G9 e+ O! t2 Q- ^, ^8 R( `: P
end
. e5 X' ^3 e( Ag(1)=3*((y(2)-y(1))/h(1));
2 }; q+ N L5 t7 `8 N- O* }g(n)=3*((y(n)-y(n-1))/h(n-1));( ^& K5 X( M* F; c2 v
%前邊求出lamda miu和g從而可以確定系數矩陣5 X, H( V# r: B5 k/ N- ~. ^
miu(1)=1;
$ Z/ C9 Y- A7 x: T1 M$ C1 W0 Rmiu(4)=0; I5 E# |1 O3 Q5 J4 v. c! A
lamda(n)=1;3 X" w" {+ z8 \9 ?% [6 X
lamda(1)=0;
+ b6 `; W& L: N2 O7 D* c%根據第二邊界條件補充兩個lamda和miu的值! W# |7 r7 u0 t" f8 K/ k
for i=1:n7 S- x7 i4 H/ S
beta(i)=2;
; }2 _- h" k% u _6 V" ?( e' Gend1 f+ H! P: t h0 E8 m+ j3 S, c4 V6 t
m=followup(lamda,beta,miu,g)3 a* L2 j; ^8 F) O) m2 J' }6 O, D
%解出m的值從而可確定st st為各段的插值多項式& J5 r; r+ n* ~. W# F; B% x5 a
for i=1:n-1
: t4 K5 Y9 D- W- d' e0 F st(i)=(t-x(i+1))^2*(h(i)+2*(t-x(i)))*y(i)/(h(i)^3)...
. [' y7 n& ^$ X0 f +(t-x(i))^2*(h(i)+2*(x(i+1)-t))*y(i+1)/(h(i)^3)...$ {% r% U2 g7 }; k4 s+ L
+(t-x(i))^2*(t-x(i+1))*m(i+1)/(h(i)^2)...
( D: c% L, r- m3 O$ S. ^ +(t-x(i+1))^2*(t-x(i))*m(i)/(h(i)^2);
+ C; M G% c7 tend# ~7 S- D- D: [; f' c
%得到插值的結果各段的t的表達式
2 D) i$ q0 m# m, g%接下來要將插值點x0代入首先確定x0所在的插值區間
4 F& T: \8 p5 Q- Q8 V4 ifor i=1:n-1
! {' a/ P# a: M+ b& h e if (x(i)>x0)% M q- x1 Z" Q) G0 K# \8 Y* u0 B* c
in=i;1 s, r: k( J- ^" M; g( R" |9 ?0 Q
end
: O% L# B) l& ~. Y4 @8 yend
% i$ `8 `% C I* j/ E; cs=st(in);
4 C7 \: w+ E. H+ fs=expand(s);
' B6 b- k0 l. O) K' O0 ~s=collect(s,'t');5 B* r- S' o* o3 P" ?% s% Q' {
y0=subs(s,'t',x0)
$ f' o! j Z; Z! W3 Y%s是插值多項式y0是插值點的函數值
6 z5 k! x* p$ ~6 u) l" H9 f2 {- T' W+ x! e2 t: f4 W
" |( h7 n% Z# [2 ]. q* a9 G 在matlab中輸入- u& I' Q8 H0 B- C+ H0 b, x) a6 ~! r) s
x=[1 2 4 5]; y=[1 3 4 2]; spline3(x,y,2) 6 n% h. a& f$ T2 m# M4 P4 n9 I) K% i
會得到各點的斜率
; X7 p6 f+ s9 @' C
8 J( c! I; Y& `3 i1 o
6 w% K$ K8 }2 [. A) B0 ]+ r9 l- G2 D/ j* A& h' O
8 B3 X7 s* W+ |9 \! [) }
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+ z) [) y/ X3 g' Q; w3 E |
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