Python实现分段线性插值

时间:2022-10-26 14:49:49

本文实例为大家分享了python实现分段线性插值的具体代码,供大家参考,具体内容如下

函数:

Python实现分段线性插值

算法

这个算法不算难。甚至可以说是非常简陋。但是在代码实现上却比之前的稍微麻烦点。主要体现在分段上。

图像效果

Python实现分段线性插值

代码

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
import numpy as np
from sympy import *
import matplotlib.pyplot as plt
 
 
def f(x):
 return 1 / (1 + x ** 2)
 
 
def cal(begin, end):
 by = f(begin)
 ey = f(end)
 i = (n - end) / (begin - end) * by + (n - begin) / (end - begin) * ey
 return i
 
 
def calnf(x):
 nf = []
 for i in range(len(x) - 1):
  nf.append(cal(x[i], x[i + 1]))
 return nf
 
 
def calf(f, x):
 y = []
 for i in x:
  y.append(f.subs(n, i))
 return y
 
 
def nfsub(x, nf):
 tempx = np.array(range(11)) - 5
 dx = []
 for i in range(10):
  labelx = []
  for j in range(len(x)):
   if x[j] >= tempx[i] and x[j] < tempx[i + 1]:
    labelx.append(x[j])
   elif i == 9 and x[j] >= tempx[i] and x[j] <= tempx[i + 1]:
    labelx.append(x[j])
  dx = dx + calf(nf[i], labelx)
 return np.array(dx)
 
 
def draw(nf):
 plt.rcparams['font.sans-serif'] = ['simhei']
 plt.rcparams['axes.unicode_minus'] = false
 x = np.linspace(-5, 5, 101)
 y = f(x)
 ly = nfsub(x, nf)
 plt.plot(x, y, label='原函数')
 plt.plot(x, ly, label='分段线性插值函数')
 plt.xlabel('x')
 plt.ylabel('y')
 plt.legend()
 
 plt.savefig('1.png')
 plt.show()
 
 
def losscal(nf):
 x = np.linspace(-5, 5, 101)
 y = f(x)
 ly = nfsub(x, nf)
 ly = np.array(ly)
 temp = ly - y
 temp = abs(temp)
 print(temp.mean())
 
 
if __name__ == '__main__':
 x = np.array(range(11)) - 5
 y = f(x)
 
 n, m = symbols('n m')
 init_printing(use_unicode=true)
 
 nf = calnf(x)
 draw(nf)
 losscal(nf)

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持服务器之家。

原文链接:https://blog.csdn.net/a19990412/article/details/80470341