三次样条插值matlab实现

%三次样条差值-matlab通用程序 - zhangxiaolu2015的专栏 - CSDN博客 https://blog.csdn.net/zhangxiaolu2015/article/details/42744823

%【图文】三次样条插值算法详解_百度文库 https://wenku.baidu.com/view/14423f2e1711cc7931b716ae.html与课堂使用PPT一致。

clc

clear

x=input('请按照格式[x1,x2,x3...]格式输入y=f(x)函数已知点的横坐标xi='); %三次样条差值函数

y=input('请按照格式[y1,y2,y3...]格式输入y=f(x)函数已知点对应的纵坐标yi=');

x

x = 1x4 double
1 2 4 5
 
 

y

y = 1x4 double
1 3 4 2
 
 

n=size(x,2); %特别注意,matlab中的矩阵编号是从1开始的,而教材上的矩阵编号是从0开始的,即本程序n比PPT上n值大1

for k=2:n %计算h(i)

h(k-1)=x(k)-x(k-1);

end

for k=1:(n-2) %计算μ和λ

mu(k)=h(k)/(h(k)+h(k+1));

lambda(k)=1-mu(k);

end

mu

mu = 1x2 double
0.3333 0.6667
 
 

lambda

lambda = 1x2 double
0.6667 0.3333
 
 

以上无论是M还是m关系式矩阵通用。

for k=1:(n-2)

g(k)=3*(lambda(k)*(y(k+1)-y(k))/h(k)+mu(k)*(y(k+2)-y(k+1))/h(k+1)); %计算g(1)到g(n-2)

end

fprintf('边界条件类型选择:\n1.已知f(a)和f(b)的二阶导数\n2.已知f(a)和f(b)的一阶导数\n3.y=f(x)是以T=b-a为周期的周期函数\n');

边界条件类型选择:
1.已知f(a)和f(b)的二阶导数
2.已知f(a)和f(b)的一阶导数
3.y=f(x)是以T=b-a为周期的周期函数

in=input('请输入对应序号:');

if in==1

in

M(1)=input('请输入f(a)的二阶导数值:');

M(n)=input('请输入f(b)的二阶导数值:');

M(1)

M(n)

A=zeros(n,n); %构造追赶法所需的A和b

for k=2:(n-1)

A(k,k)=2;

A(k,k+1)=mu(k-1);

A(k,k-1)=lambda(k-1);

end

A(1,1)=2;

A(1,2)=1;

A(end,end)=2;

A(end,end-1)=1;

A

b=zeros(n,1);

for k=2:(n-1)

b(k,1)=g(k-1);

end

b(1,1)=3*((y(2)-y(1))/h(1)-2*h(1)*M(1));

b(n,1)=3*((y(n)-y(n-1))/h(n-1)+2*h(n-1)*M(n));

b

b=b';

m=zhuigan(A,b); %利用追赶法求解成功,这里的参数b形式应为行向量而非列向量

 
 

elseif in==2

y0=input('请输入f(a)的一阶导数值:');

yn=input('请输入f(b)的一阶导数值:');

A=zeros(n-2,n-2); %构造追赶法所需的A和b

for k=2:(n-3)

A(k,k)=2;

A(k,k+1)=mu(k);

A(k,k-1)=lambda(k);

end

A(1,1)=2;

A(1,2)=mu(1);

A(end,end)=2;

A(end,end-1)=lambda(n-2);

b=zeros(n-2,1);

for k=2:(n-3)

b(k,1)=g(k);

end

b(1,1)=g(1)-lambda(1)*y0;

b(end,1)=g(n-2)-mu(n-2)*yn;

b=b';

m=zhuigan(A,b);%利用追赶法求解

m(1)

m(2)

%这里解出m(1)至m(n-2),为能代入带一阶导数的分段三次埃米尔特插值多项式,要对m进行调整

for k=(n-2):-1:1

m(k+1)=m(k);

end

m(1)=y0;

m(n)=yn;

 

elseif in==3

A=zeros(n,n); %构造追赶法所需的A和b

for k=2:(n-1)

A(k,k)=2;

A(k,k+1)=mu(k-1);

A(k,k-1)=lambda(k-1);

end

A(1,1)=2;

A(1,2)=mu(1);

A(1,end)=lambda(1);

A(end,end)=2;

A(end,end-1)=lambda(n-1);

A(end,1)=mu(n-1);

b=zeros(n-1,1);

for k=1:(n-1)

b(k,1)=d(k+1);

end

N=LU_fenjieqiuxianxingfangcheng(A,b); %利用LU分解求解线性方程组

for k=1:(n-1)

M(k+1)=N(k,1);

end

M(1)=M(n);

else

fprintf('您输入的序号不正确');

end

 
ans = 0
ans = 0
 
A = 4x4 double
2.0000 1.0000 0 0
0.6667 2.0000 0.3333 0
0 0.3333 2.0000 0.6667
0 0 1.0000 2.0000
 
 
b = 4x1 double
6.0000
4.5000
-3.5000
-6.0000
 
 
c = 1x3 double
0.6667 0.3333 1.0000
 
 
a = 1x4 double
2 2 2 2
 
 
b = 1x3 double
1.0000 0.3333 0.6667
 
 

m

m = 1x4 double
2.1250 1.7500 -1.2500 -2.3750
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

%三转角公式

for k=1:(n-1)

clear S1

syms X

S1=(1-2*(X-x(k))/(-h(k)))*((X-x(k+1))/(h(k)))^2*y(k)+...

(X-x(k))*((X-x(k+1))/(h(k)))^2*m(k)+...

(1-2*(X-x(k+1))/(h(k)))*((X-x(k))/(h(k)))^2*y(k+1)+...

(X-x(k+1))*((X-x(k))/(h(k)))^2*m(k+1);

fprintf('当%d=<X=<%d时\n',x(k),x(k+1));

S=expand(S1)

end

$$
\begin{array}{l}
{\rm{S(x)}} = {m_k}(X - {x_k}){\left( {\frac{{X - {x_{k + 1}}}}{{{h_k}}}} \right)^2} + \\
{m_{k + 1}}(X - {x_{k + 1}}){\left( {\frac{{X - {x_k}}}{{{h_k}}}} \right)^2} + \\
{y_k}\left( {1 - - \frac{{2(X - {x_k})}}{{{h_k}}}} \right){\left( {\frac{{X - {x_{k + 1}}}}{{{h_k}}}} \right)^2} + \\
{y_{k + 1}}{\left( {\frac{{X - {x_k}}}{{{h_k}}}} \right)^2}\left( {1 - \frac{{2(X - {x_{k + 1}})}}{{{h_k}}}} \right)
\end{array}
$$

 
当1=<X=<2时
S =
当2=<X=<4时
 
S =
当4=<X=<5时
 
S =

三次样条插值matlab实现的更多相关文章

  1. 数值计算方法实验之按照按三弯矩方程及追赶法的三次样条插值 (MATLAB 代码)

    一.实验目的 在已知f(x),x∈[a,b]的表达式,但函数值不便计算,或不知f(x),x∈[a,b]而又需要给出其在[a,b]上的值时,按插值原则f(xi)= yi(i= 0,1…….,n)求出简单 ...

  2. java 三次样条插值 画光滑曲线 例子

    java 三次样条插值 画光滑曲线 例子 主要是做数值拟合,根据sin函数采点,取得数据后在java中插值并在swing中画出曲线,下面为截图  不光滑和光滑曲线前后对比:    代码: 执行类: p ...

  3. 三次样条插值 cubic spline interpolation

    什么是三次样条插值 插值(interpolation)是在已知部分数据节点(knots)的情况下,求解经过这些已知点的曲线, 然后根据得到的曲线进行未知位置点函数值预测的方法(未知点在上述已知点自变量 ...

  4. 多项式函数插值:全域多项式插值(一)单项式基插值、拉格朗日插值、牛顿插值 [MATLAB]

    全域多项式插值指的是在整个插值区域内形成一个多项式函数作为插值函数.关于多项式插值的基本知识,见“计算基本理论”. 在单项式基插值和牛顿插值形成的表达式中,求该表达式在某一点处的值使用的Horner嵌 ...

  5. 井眼轨迹的三次样条插值 (vs + QT + coin3d)

    井眼轨迹数据的测量值是离散的,根据某些测斜公式,我们可以计算出离散的三维的井眼轨迹坐标,但是真实的井眼轨迹是一条平滑的曲线,这就需要我们对测斜数据进行插值,使井眼轨迹变得平滑,我暂时决定使用三次样条进 ...

  6. 拉格朗日插值和牛顿插值 matlab

    1. 已知函数在下列各点的值为   0.2 0.4 0.6 0.8 1.0   0.98 0.92 0.81 0.64 0.38 用插值法对数据进行拟合,要求给出Lagrange插值多项式和Newto ...

  7. 拉格朗日插值matlab实现

    已给sin0.32=0.314567,sin0.34=0.333487,sin0.36=0.352274,用线性插值及抛物插值计算sin0.3367的值并估计截断误差. 1. 线性插值 clc;cle ...

  8. 数值计算方法实验之Newton 多项式插值(MATLAB代码)

    一.实验目的 在己知f(x),x∈[a,b]的表达式,但函数值不便计算或不知f(x),x∈[a,b]而又需要给出其在[a,b]上的值时,按插值原则f(xi)=yi (i=0,1,……, n)求出简单函 ...

  9. 平滑算法:三次样条插值(Cubic Spline Interpolation)

    https://blog.csdn.net/left_la/article/details/6347373 感谢强大的google翻译. 我从中认识到了航位推算dead reckoning,立方体样条 ...

随机推荐

  1. 经典PHP笔试题

    1.考虑如下脚本.标记处应该添加什么代码才能让脚本输出字符串php? $alpha = 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'; $letters = array(15, 7, 15 ...

  2. blueterm蓝牙超级终端(源码)

    今天FQ访问外文网站砍看见的终端程序,貌似现在已经开源了,这个软件源码方便开发者开发开发蓝牙与相关的设备的通信,所以在此分享下,给需要的人 项目地址:点击打开,感谢作者,我已经实验过了,导入到ecli ...

  3. 封装一个帮助类来写文件到android外置存储器上

    项目地址:点击打开 项目简介:写文件到android外置存储器的一个帮助类,和它的demo程序 它是如何工作的呢? 1.创建 AppExternalFileWriter 对象并传递context(上下 ...

  4. Angular CLI的简单使用(2)

    刚才创建了myApp这个项目,看一下这个项目的文件结构.    项目文件概览 Angular CLI项目是做快速试验和开发企业解决方案的基础. 你首先要看的文件是README.md. 它提供了一些如何 ...

  5. Node.js | 你的物联网系统,有个管家待认领

    很多时候,专业的事情都要交给专业的人来做,才会更放心. 例如买了套房,交房装修完毕,欢天喜地入住后,房子的日常养护和维护之类的事情,都由谁来负责呢? 物业呗~买了房子就自然需要房子所在小区提供的物业服 ...

  6. 查看mysql表大小

    //先进去MySQL自带管理库:information_schema //自己的数据库:dbwww58com_kuchecarlib //自己的表:t_carmodelparamvalue mysql ...

  7. C++ vector常用法

    在c++中,vector是一个十分有用的容器,下面对这个容器做一下总结. 1 基本操作 (1)头文件#include<vector>. (2)创建vector对象,vector<in ...

  8. linux 命令——51 lsof(转)

    lsof(list open files) 是一个列出当前系统打开文件的工具.在linux环境下,任何事物都以文件的形式存在,通过文件不仅仅可以访问常规数据,还可以访问网络连接和硬件.所以 如传输控制 ...

  9. linux 命令——33 df(转)

    linux中df命令的功能是用来检查linux服务器的文件系统的磁盘空间占用情况.可以利用该命令来获取硬盘被占用了多少空间,目前还剩下多少空间等信息. 1.命令格式: df [选项] [文件] 2.命 ...

  10. 用TextKit实现表情混排

      Textkit是iOS7新推出的类库,其实是在之前推出的CoreText上的封装,有了这个TextKit,以后不用再拿着CoreText来做累活了,根据苹果的说法,他们开发了两年多才完成,而且他们 ...