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本帖最后由 shouce 于 2015-10-29 14:13 编辑 ( {" y. T% R" D9 q0 w: O
( ?' E* L% P+ w- S; F用三次样条插值求斜率 三次样条插值的matlabt程序
) l- h) g" g7 ^* ? Y function x=followup(a,b,c,d)n=length(d);
8 I. k/ }* \& I) |1 na(1)=0;9 J, f8 C& R1 G- i' A
%“追”的过程) f- J6 s7 h( R. d
L(1)=b(1);
- _2 |$ m* i w2 a3 U% K \y(1)=d(1)/L(1);* V" z* X* d9 x- `; m1 G$ l
u(1)=c(1)/L(1);
' |* O+ @1 g( t" [for i=2 n-1)
3 ^4 | h3 F" s! m4 P- a* D L(i)=b(i)-a(i)*u(i-1);+ `% o- x: u# `% ~' O' V, x& H
y(i)=(d(i)-y(i-1)*a(i))/L(i);
+ D: |2 M8 |" I3 z2 G u(i)=c(i)/L(i);, E& @+ X1 V& H: V
end E+ o9 x* V! g& ]' z5 U
L(n)=b(n)-a(n)*u(n-1);
& j7 z3 @$ l2 p; l* ~# `# yy(n)=(d(n)-y(n-1)*a(n))/L(n);6 y9 v! q+ K$ G$ K
%“赶”的过程
/ k( S0 o$ m" }' jx(n)=y(n);9 n0 }, \( p( M; _
for i=(n-1):-1:1
) }9 u6 Y: F0 K v8 X1 D; f! ^ x(i)=y(i)-u(i)*x(i+1);
% X% g. x. Y1 u! n4 A& s5 E$ lend
0 x$ h$ _5 Y/ L" i- c% L
) o% Z3 E! q% g' s( P! L. }4 R
& W# v! a) ^3 o- ` function[s,y0]=spline3 (x,y,x0)
9 M# h: _; _8 i, J%x,y为数表x0为插值点s表示插值函数y0为x0对应的插值函数值7 K9 d# W9 Q) L5 {& J0 t4 }7 @
syms t
; f* ?6 C% f0 e* t9 C- [& M% kn=length(x);0 h8 l( n' e6 q
%得出n g" i- ^1 p; {3 X. u
for i=1:n-1;3 T% Q1 s8 x! b) K5 C7 k
h(i)=x(i+1)-x(i);/ A0 I; [+ j" U! V* g
end1 J4 G# w- Y& c) W @) B6 p7 g
for i=2:n-1;+ q: O3 ~! f7 i1 ?, S+ a5 {3 @
lamda(i)=h(i)/(h(i-1)+h(i));9 w7 P6 g7 [" M+ q0 u3 m" G# [7 e
miu(i)=1-lamda(i);
$ L% S# }) u) f- C' v$ \# i' z g(i)=3*(lamda(i)*((y(i)-y(i-1))/h(i-1))+miu(i)*((y(i+1)-y(i))/h(i)));' s* X9 n: z0 i& P2 g% ]" G
end
7 b0 X! F5 I% n3 E! J& T$ t# w! |g(1)=3*((y(2)-y(1))/h(1));% c) Y9 A( a, s9 b8 A$ y" T
g(n)=3*((y(n)-y(n-1))/h(n-1));
9 R4 e( q& |+ I4 D8 i9 ]* I1 Y%前边求出lamda miu和g从而可以确定系数矩阵
% _" b0 T" }% f9 Z2 m- ]( Y! X7 E. W* Gmiu(1)=1;
% }& Z- d& S9 P0 Lmiu(4)=0;* V5 Y5 I0 m! v9 l
lamda(n)=1;' Q* P) u$ w7 U2 f* K
lamda(1)=0;
0 C: B6 z; A1 ]8 f3 K; d/ d%根据第二边界条件补充两个lamda和miu的值& ?; Y. c! d9 o
for i=1:n
5 Y( E X& ] M* N beta(i)=2;
6 X6 a" [+ x5 d+ `: N2 w! }end/ q" L( _! p; f1 d! H
m=followup(lamda,beta,miu,g)2 N0 |5 K) X! j$ z+ ?
%解出m的值从而可确定st st为各段的插值多项式
4 H' X A4 D% C) Cfor i=1:n-1/ [! h6 N$ U$ ]" ^
st(i)=(t-x(i+1))^2*(h(i)+2*(t-x(i)))*y(i)/(h(i)^3)..." a! Q, \( u* c* e$ U
+(t-x(i))^2*(h(i)+2*(x(i+1)-t))*y(i+1)/(h(i)^3)...3 H% s. I: Q5 m8 R8 f
+(t-x(i))^2*(t-x(i+1))*m(i+1)/(h(i)^2)...; n. { B" z3 B: g1 i
+(t-x(i+1))^2*(t-x(i))*m(i)/(h(i)^2);
7 S. N; b# F( E& C) Kend8 k- ]( \% K) z; k. A
%得到插值的结果各段的t的表达式- o4 b( z9 F* H% m/ I+ Q
%接下来要将插值点x0代入首先确定x0所在的插值区间
k/ ^( W7 q0 I' E) lfor i=1:n-10 @; m0 p6 s" q+ u, u( ?% c, w
if (x(i)>x0)3 S/ l" r# v! v
in=i;! ?' f- |/ s# }2 ` h- K0 |
end* J( Z1 p5 a5 H. }3 O0 q4 x
end
5 B+ O! J) L! b0 `8 D8 m$ Us=st(in);. r& j! Z i# f/ i& b$ M3 S
s=expand(s);
6 k( T2 p4 r) O4 D$ |0 s3 u# Hs=collect(s,'t');
4 H; ~$ Y( x9 A- A9 Ey0=subs(s,'t',x0)9 l, n6 Z2 R0 y; y. o
%s是插值多项式y0是插值点的函数值
3 y" o+ X" Z* x( n; I" S3 D q! A, z$ i8 n" M
% ^! @! x1 a z7 ?( ]7 n" v9 l 在matlab中输入' r" T0 C, d& ?4 S$ n5 o
x=[1 2 4 5]; y=[1 3 4 2]; spline3(x,y,2) ' {6 V) W/ b' @4 V" O7 V
会得到各点的斜率
/ \- |, c5 X4 `/ g+ c0 c/ T5 u& O; H
" s( L# X$ E% m# b' j
5 a0 J- F' b+ }% l: N: g
: t2 o: l: E8 ? | $ d7 ^2 e" l4 e) D
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