三次插值函数的Matlab实现

科学计算课的上机作业,留下来供日后参考。

mSpline文件

clear,clc

​
%定义全局变量,方便在函数ms中调用
​
global x;
​
global y;
​
global M;
​
global n;
​
global df0;
​
global dfn;
​
%输入数据
​
x=[0:10];
​
y=[2.51,3.30,4.04,4.70,5.22,5.54,5.78,5.40,5.57,5.70,5.80];
​
df0=0.8;
​
dfn=0.2;
​
%点的个数
​
nt=size(x);
​
n=nt(2)-1;
​
%计算h,f
​
h=zeros(1);
​
f=zeros(1);
​
for k=1:n
​
   h(k)=x(k+1)-x(k);
   f(k)=(y(k+1)-y(k))./h(k);
​
end
​
%计算lambda,mu,e
​
lambda=zeros(1);
​
mu=zeros(1);
​
me=zeros(1);
​
for k=2:n
​
   lambda(k)=h(k)./(h(k-1)+h(k));
   mu(k)=h(k-1)./(h(k-1)+h(k));
   me(k)=3*(lambda(k)*f(k-1)+mu(k)*f(k));
​
end
​
%构造矩阵AM=B
​
A=zeros(n-1,n-1);
​
A(1,1)=2;
​
A(1,2)=mu(2);
​
for i=2:n-2
​
   A(i,i-1)=lambda(i+1);
   A(i,i)=2;
   A(i,i+1)=mu(i+1);
​
end
​
A(n-1,n-2)=lambda(n);
​
A(n-1,n-1)=2;
​
M=zeros(n-1,1);
​
B=zeros(n-1,1);
​
B(1)=me(2)-lambda(2)*df0;
​
for i=2:n-2
​
   B(i)=me(i+1);
​
end
​
B(n-1)= me(n) - mu(n)*dfn;
​
%求解M
​
M=A\B;
​
mvx=0:0.01:10;
​
%调用ms生成插值函数
​
   mvy=0;
​
for i=1:1001
​
   mvy(i)=ms(mvx(i));
​
end
​
plot(x,y,'o',mvx,mvy,'black');
​
legend('原始数据','三次样条插值')

ms.m文件

function z = ms(mx)

%MS 计算s
​
%声明全局变量
global M;
global x;
global y;
global n;
global df0;
global dfn;
​
%这是添加了初始条件后的M矩阵
mM=[df0;M;dfn];
​
%这里的k表示书中的k+1
z=0;
for k=1:n+1
   z=z+(y(k)*malpha(k,mx)+mM(k)*mbeta(k,mx));
end
​
end
​
%实现的alpha函数
function my=malpha(k,mx)
global x;
global y;
global n;
​
if k==1
   if x(k)<= mx & mx <= x(k+1)
       my=(1+2*(mx-x(k))/(x(k+1)-x(k)))*((mx-x(k+1))/(x(k)-x(k+1)))^2;
   else
       my=0;
   end
   return
end
​
if 2<= k & k<= n
   if x(k-1) <= mx & mx <= x(k)
       my=(1+2*(mx-x(k))/(x(k-1)-x(k)))*((mx-x(k-1))/(x(k)-x(k-1)))^2;
   else
       if x(k) < mx & mx <= x(k+1)
         my=(1+2*(mx-x(k))/(x(k+1)-x(k)))*((mx-x(k+1))/(x(k)-x(k+1)))^2; 
       else
           my=0;
           return
       end
   end
end
​
if k==n+1
   if x(1)<= mx & mx < x(k-1)
       my=0;
   else
       if x(k-1) <= mx & mx <= x(k)
           my=(1+2*(mx-x(k))/(x(k-1)-x(k)))*((mx-x(k-1))/(x(k)-x(k-1)))^2; 
       else
           my=0;
           return
       end
   end
end
end
​
function my=mbeta(k,mx)
global x;
global y;
global n;
​
if k==1
   if x(k)<= mx & mx <= x(k+1)
       my=(mx-x(k))*((mx-x(k+1))/(x(k)-x(k+1)))^2;
   else
       my=0;
   end
   
   return
end
​
if 2<= k & k<= n
   if x(k-1) <= mx & mx <= x(k)
       my=(mx-x(k))*((mx-x(k-1))/(x(k)-x(k-1)))^2;
   else
       if x(k) < mx & mx <= x(k+1)
         my=(mx-x(k))*((mx-x(k+1))/(x(k)-x(k+1)))^2; 
       else
           my=0;
           return
       end
   end
end
​
if k==n+1
   if x(1)<= mx & mx < x(k-1)
       my=0;
   else
       if x(k-1) <= mx & mx <= x(k)
           my=(mx-x(k))*((mx-x(k-1))/(x(k)-x(k-1)))^2; 
       else
           my=0;
           return
       end
   end
end
end
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,456评论 5 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,370评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,337评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,583评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,596评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,572评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,936评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,595评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,850评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,601评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,685评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,371评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,951评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,934评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,167评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 43,636评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,411评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容