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怎样用python实现牛顿插值?

发布时间:2022-02-22 13:29:10 所属栏目:语言 来源:互联网
导读:今天给大家分享的是关于用python实现牛顿插值的内容,用牛顿插值算法能帮助更快速的实现n阶差商的算术,本下文有实例和详细注释供大家参考,需要的朋友参考,接下来跟随小编来学习一下吧。 1. n阶差商实现 def diff(xi,yi,n): param xi:插值节点xi param yi:
       今天给大家分享的是关于用python实现牛顿插值的内容,用牛顿插值算法能帮助更快速的实现n阶差商的算术,本下文有实例和详细注释供大家参考,需要的朋友参考,接下来跟随小编来学习一下吧。
 
    1. n阶差商实现
def diff(xi,yi,n):
    """
    param xi:插值节点xi
    param yi:插值节点yi
    param n: 求几阶差商
    return: n阶差商
    """
    if len(xi) != len(yi):  #xi和yi必须保证长度一致
        return
    else:
        diff_quot = [[] for i in range(n)]
        for j in range(1,n+1):
            if j == 1:
                for i in range(n+1-j):
                    diff_quot[j-1].append((yi[i]-yi[i+1]) / (xi[i] - xi[i + 1]))
            else:
                for i in range(n+1-j):
                    diff_quot[j-1].append((diff_quot[j-2][i]-diff_quot[j-2][i+1]) / (xi[i] - xi[i + j]))
    return diff_quot
    测试一下:
 
xi = [1.615,1.634,1.702,1.828]
yi = [2.41450,2.46259,2.65271,3.03035]
n = 3
print(diff(xi,yi,n))
    返回的差商结果为:
 
[[2.53105263157897, 2.7958823529411716, 2.997142857142854], [3.0440197857724347, 1.0374252793901158], [-9.420631485362996]]
 
    2. 牛顿插值实现
def Newton(x):
    f = yi[0]
    v = []
    r = 1
    for i in range(n):
        r *= (x - xi[i])
        v.append(r)
        f += diff_quot[i][0] * v[i]
    return f
    测试一下:
 
x = 1.682
print(Newton(x))
    结果为:
 
2.5944760289639732
 
    3.完整Python代码
def Newton(xi,yi,n,x):
    """
    param xi:插值节点xi
    param yi:插值节点yi
    param n: 求几阶差商
    param x: 代求近似值
    return: n阶差商
    """
    if len(xi) != len(yi):  #xi和yi必须保证长度一致
        return
    else:
        diff_quot = [[] for i in range(n)]
        for j in range(1,n+1):
            if j == 1:
                for i in range(n+1-j):
                    diff_quot[j-1].append((yi[i]-yi[i+1]) / (xi[i] - xi[i + 1]))
            else:
                for i in range(n+1-j):
                    diff_quot[j-1].append((diff_quot[j-2][i]-diff_quot[j-2][i+1]) / (xi[i] - xi[i + j]))
    print(diff_quot)
    
    f = yi[0]
    v = []
    r = 1
    for i in range(n):
        r *= (x - xi[i])
        v.append(r)
        f += diff_quot[i][0] * v[i]
    return f
    关于用python实现牛顿插值法的实例就分享到这,上述代码仅供参考,感兴趣的朋友可以看看,希望能对大家有帮助,想要了解更多python插值法的内容,大家可以关注群英网络其它相关文章。

   

(编辑:帝国网站管理系统)

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