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本帖最后由 shouce 于 2015-10-29 14:13 编辑 ; p7 R5 X) R+ c' f
@* [2 F3 k, r0 }3 L! c
用三次样条插值求斜率 三次样条插值的matlabt程序" {) u: |6 i$ e7 k0 ~& B
function x=followup(a,b,c,d)n=length(d);! ?( n1 k+ ?/ b. n/ v7 k5 S$ u
a(1)=0;
4 F. e; B8 D% U, V/ N: d% O%“追”的过程
# L( w9 U/ D( |: C& `L(1)=b(1);
* w! G) ^( K# x/ f7 Q/ I' ey(1)=d(1)/L(1);- i" V0 \/ \! P& K7 ]) L4 ^. L
u(1)=c(1)/L(1);
0 P4 Q) V; O, T& k, ^% Q# ~8 @* Gfor i=2n-1)
+ D0 d! s, o3 O9 X* j# Y5 H L(i)=b(i)-a(i)*u(i-1);
0 U3 B) ?3 a& g6 {2 ]$ i( G" y8 L y(i)=(d(i)-y(i-1)*a(i))/L(i);6 |; V6 k3 W( V- G7 d# v2 k/ E
u(i)=c(i)/L(i);+ r" c' @+ p1 r1 R% _+ J" l
end, N3 p3 W' ^2 p: x5 l
L(n)=b(n)-a(n)*u(n-1);) r, d2 c% P1 P' z' y8 x
y(n)=(d(n)-y(n-1)*a(n))/L(n);
' Y9 K6 g& j! \) ^%“赶”的过程. s- N- l2 O. h
x(n)=y(n);
0 ?( @5 p7 m5 h2 y! Lfor i=(n-1):-1:1' G0 E, B* S! U6 n5 A
x(i)=y(i)-u(i)*x(i+1);
& k p% p5 Q- x+ iend' h; R/ b8 a- m) a5 a# H# u1 k
0 t8 P8 x) o/ b# M' I |5 _
% m0 i# N% i2 E9 Q
function[s,y0]=spline3 (x,y,x0)' }6 h- h( r7 }5 i1 n! Y0 h2 f
%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
: @, [) \; o% b9 P: {) {. T1 jsyms t5 D/ x. S8 t9 F6 \, e
n=length(x);9 x; x' Z$ w2 P/ r G) {
%得出n
2 x4 L; L. Z V# f" W$ |for i=1:n-1;
( m' m% K3 s8 N h(i)=x(i+1)-x(i);$ T, O; @% r5 w+ L& B2 a4 ^$ z6 c
end9 m5 U6 |" b5 F, U- {' i0 m
for i=2:n-1;
% c5 H8 p# U, U' F4 }; G lamda(i)=h(i)/(h(i-1)+h(i));" S/ v! \6 E! ?$ j0 M4 n+ K# y% ]
miu(i)=1-lamda(i);1 D6 U1 T7 L7 W- a
g(i)=3*(lamda(i)*((y(i)-y(i-1))/h(i-1))+miu(i)*((y(i+1)-y(i))/h(i)));$ v9 l# X: v6 H# e
end
) I6 s, z- y( K4 B$ S. H" ~& Ag(1)=3*((y(2)-y(1))/h(1));
) W" ^; J) i% z0 }, x$ Y; Ng(n)=3*((y(n)-y(n-1))/h(n-1));7 P# @+ `- s" V R5 \
%前边求出lamda miu和g从而可以确定系数矩阵
4 W, J* A7 K. u* }* T' _1 B3 p! i! smiu(1)=1;: \6 F" {2 u- z" b
miu(4)=0;; B' W1 ]3 U' `! P$ R' `% i6 r0 W
lamda(n)=1;9 o) W/ j% u/ t1 ?4 \# j2 U% C
lamda(1)=0;& o4 P% l; @' C$ Z
%根据第二边界条件补充两个lamda和miu的值
$ l8 w$ \5 w# O* F* t" C$ ^2 ~. Wfor i=1:n
1 f2 o+ \4 g, V) m beta(i)=2;
+ G% Q7 R( w( A* h5 O5 I6 G3 Hend
( D( M! L4 c, l9 }' Q6 Im=followup(lamda,beta,miu,g)
5 M: ]" g7 T7 K3 F. z8 ?%解出m的值从而可确定st st为各段的插值多项式9 y/ b% a9 A# V2 x. t$ j
for i=1:n-1
" Z! F" a& s7 y/ O/ D1 q st(i)=(t-x(i+1))^2*(h(i)+2*(t-x(i)))*y(i)/(h(i)^3)...- R" Z. h2 q* t2 e! t
+(t-x(i))^2*(h(i)+2*(x(i+1)-t))*y(i+1)/(h(i)^3)...$ m- C$ y) o- T5 e3 x; T$ @, z0 n5 A
+(t-x(i))^2*(t-x(i+1))*m(i+1)/(h(i)^2)...
% Q( i& [4 m2 h/ {& M, w! d& W +(t-x(i+1))^2*(t-x(i))*m(i)/(h(i)^2); X0 g0 ?. u6 S2 l5 I2 d* p+ T& d
end
+ d# |. c! S9 I% {% W%得到插值的结果各段的t的表达式7 {$ J! ?3 Z- E/ ?- R% S9 Q
%接下来要将插值点x0代入首先确定x0所在的插值区间
# A: s, }. T d3 jfor i=1:n-1. @) u4 |4 A' E
if (x(i)>x0)
( z" Q2 D9 G* b# f8 i, l9 q5 R in=i;, \; ^% ^! s6 }: r
end8 r9 Q6 F; ]2 ?" r8 E8 q3 ]6 M+ U
end6 V8 R, g. \2 _# z
s=st(in);
+ o$ k0 [6 [# d* n* ^& ds=expand(s);
, R& M9 `2 G( Y9 ?: b' `! T7 rs=collect(s,'t');
/ V# u( L0 ~- h- [8 _% Ny0=subs(s,'t',x0)
( o* @5 M* J6 m1 n2 e%s是插值多项式y0是插值点的函数值/ ]& a1 A* y, R( F- A2 m
, \1 P% g3 d2 n
( s" E- g; v" T6 E 在matlab中输入
' h% c9 d0 A S! k1 l/ |# jx=[1 2 4 5]; y=[1 3 4 2]; spline3(x,y,2) 1 ^1 X0 r& R$ N# j5 N! Q
会得到各点的斜率
1 H% D0 R, C5 Z! x% h/ n' a0 I
4 H% ?2 {* C: M4 `" }6 H' ?- I% M
8 A3 E! C+ S7 }8 `
) t$ y+ Q' W7 M | 8 \5 M: T+ G9 e7 L5 F0 D( W8 ~0 U
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