牛顿插值法(伪代码 c/c++ python实现)
来源:互联网 发布:书籍封面设计软件 编辑:程序博客网 时间:2024/05/18 00:56
插值法利用函数f(x)在某区间中若干点的函数值,作出适当的特定函数,在这些点上取已知值,在区间的其他点上用这特定函数的值作为函数f(x)的近似值。
牛顿插值法通过构造差商表来得到计算公式,进而得到计算结果。
伪代码
newton_interpolation (input a[][], input n, input x)//牛顿插值法,使用差商表,a[0][]存储的是已知的x的值,a[1][]存储的是已知的y的值,求x所对应的y值i <- 1while i <= 2 do:j <- i - 1k <- 0while j < n do:a[i][j] <- (a[i-1][j] - a[i-1][j-1])/(a[0][j] - a[0][k]);j <- j + 1endk <- k + 1i <- i + 1endi <- 2while i <= n do:sum <- 1j <- i - 2while j >= 0 do:sum <- (x - a[0][j]) * sumendsum <- sum * a[i][i-1]y = sum + yendreturn y
#include <iostream>using namespace std;double newton_interpolation(double a[10][10], int n, double x);int main(){double a[10][10],x;int n;memset(a,0,sizeof(a));cout << "输入已有数据的数量"<<endl;cin >> n;cout << "输入"<<n<<"个x的值"<<endl;for (int i = 0;i<n;i++)cin >> a[0][i];cout << "输入"<<n<<"个y的值"<<endl;for (int i = 0;i<n;i++)cin >> a[1][i];cout << "输入所要求的x的值:"<<endl;cin >> x;cout << "y = "<<newton_interpolation(a,n,x)<<endl;cout << "所得到的差商表为:"<<endl;for (int i = 0;i <= n;i++){for (int j = 0; j < n;j++)cout << a[i][j]<<"\t\t";cout << endl;}}double newton_interpolation(double a[10][10], int n, double x){int i,j,k;double y = a[1][0],sum;for (i = 2;i <= n;i++)for (j = i-1,k=0;j < n; j++,k++)a[i][j] = (a[i-1][j] - a[i-1][j-1])/(a[0][j]-a[0][k]);for (i = 2; i <= n; i++){sum = 1;for (j = i-2; j >= 0; j--)sum = (x - a[0][j]) * sum;cout << a[i][i-1] << endl;sum = sum * a[i][i-1];y = sum + y;}return y;}
python
def newton_interpolation1(a, n, x): i = 2 y = a[1][0] while i <= n: j = i - 1 k = 0 while j < n: a[i][j] = (a[i-1][j] - a[i-1][j-1]) / (a[0][j] - a[0][k]) j = j + 1 k = k + 1 i = i + 1 i = 2 while i <= n: sum = 1 j = i - 2 while j >= 0: sum = (x - a[0][j]) * sum j = j - 1 sum = sum * a[i][i - 1] y = sum + y i = i + 1 return ydef newton_interpolation(a, n, x): y = a[1][0] for i in range(2, n+1): k = 0 for j in range(i-1, n): a[i][j] = (a[i-1][j] - a[i-1][j-1]) / (a[0][j] - a[0][k]) k = k + 1 for i in range(2, n+1): sum = 1 for j in range(i-2, -1, -1): sum = (x - a[0][j]) * sum sum = sum * a[i][i-1] y = sum + y return ya = [[4.0, 9.0, 6.25], [2.0, 3.0, 2.5],[0, 0, 0], [0, 0, 0]]print newton_interpolation(a, 3, 7)
值得注意的是,使用python的时候,输入的数组中的数字人为要变成小数,输入整数的话,会出现错误。
我写的python分别用while循环和for循环都写了一遍,其实就是提高python的编程能力的。
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