拉格朗日插值算法及牛顿插值算法的C++实现
来源:互联网 发布:数据按条件变色 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 18:02
拉格朗日插值法
声明:本算法源自此博客:http://blog.csdn.net/xiaowei_cqu/article/details/8584966
本算法实现了批数据处理的插值实现,为上面网址博客提及的算法改良版(注:上面所述网址博客算法只能实现单个数据的插值,无法实现批数据插值)。
算法代码:
#include <iostream> #include <string> #include <vector> using namespace std;void Lagrange(int N, int N1, vector<double>&X, vector<double>&Y, vector<double>&xp, vector<double> &result);int main(){char a = 'n';do{cout << "请输入所需插值点N的值:" << endl;int N;int N1;cin >> N;vector<double>X(N, 0);vector<double>Y(N, 0);cout << "请输入"<<N<<"个插值点对应的值X[i]:" << endl;for (int a = 0; a<N; a++) {cin >> X[a];if (a >= N)break; }cout << "请输入" << N << "个插值点对应的函数值Y[i]:" << endl;for (int a = 0; a<N; a++) {cin >> Y[a];if (a >= N)break; }cout << "请输入所求xp次数N1的值:" << endl;cin >> N1;vector<double>xp(N1, 0);vector<double> result(N1, 0);cout << "请输入" << N1 << "个所求向量xp[i]的值:" << endl;for (int a = 0; a<N1; a++) {cin >> xp[a];if (a >= N1)break; }Lagrange(N, N1, X, Y, xp, result);for (int a = 0; a < N1; a++) {cout << result[a] << endl; }cout << "是否要继续?(y/n):";cin >> a; } while (a == 'y');return 0;}void Lagrange(int N, int N1,vector<double>&X, vector<double>&Y, vector<double>&xp, vector<double> &result){double temp1=0;for (int h = 0; h < N1; h++) {for (int i = 0; i < N; i++) {double temp = Y[i];for (int j = 0; j < N; j++) {if (i != j) {temp = temp*(xp[h] - X[j]);temp = temp/(X[i] - X[j]); } }temp1 += temp; }result[h] = temp1;temp1 = 0 ; }}
牛顿插值法:
其公式:
算法流程:
算法代码:
#include<iostream> #include<string> #include<vector> using namespace std;double ChaShang(int n, vector<double>&X, vector<double>&Y);void Newton(int n1, vector<double>& xp, vector<double>&X, vector<double>&Y, vector<double> &result);int main(){char a = 'n';do{int n,n1;cout << "请输入插值点的个数" << endl;cin >> n;vector<double>X(n, 0);vector<double>Y(n, 0);cout << "请输入插值点X[i]的值" << endl;for (int i = 0; i<n; i++){cin >> X[i] ;}cout << "请输入插值点Y[i]的值" << endl;for (int i = 0; i<n; i++){cin >> Y[i];}cout << "请输入所求点的个数" << endl;cin >> n1;vector<double> xp(n1, 0);vector<double> result(n1, 0);cout << "请输入所求插值点xp[i]的值:" << endl;for (int i = 0; i<n1; i++){cin >> xp[i];}Newton(n1,xp, X, Y,result);cout << "输出所求插值点的函数值:" << endl;for (int h = 0; h < n1; h++){cout<< result[h]<<endl;}cout << "是否要继续?(y/n):";cin >> a;} while (a == 'y');return 0;}double ChaShang(int n, vector<double>&X, vector<double>&Y){double f = 0;double temp = 0;for (int i = 0; i<n + 1; i++){temp = Y[i];for (int j = 0; j<n + 1; j++)if (i != j) temp /= (X[i] - X[j]);f += temp;}return f;}void Newton(int n1, vector<double>& xp, vector<double>&X, vector<double> &Y, vector<double> &result){double temp1 = 0;for (int h = 0; h < n1; h++){for (int i = 0; i < X.size(); i++){double temp = 1;double f = ChaShang(i, X, Y);for (int j = 0; j < i; j++){temp = temp*(xp[h] - X[j]);}temp1 += f*temp;}result[h] = temp1;temp1 = 0;}}
实验结果:
给定数据值:
所求插值点及结果:
总结:本算法实现的结果与引用博客的算法结果完全一致。
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