6
Tôi đang cố gắng viết một chương trình nội suy spline khối. Tôi đã viết chương trình nhưng, biểu đồ không được phát ra chính xác. Các spline sử dụng điều kiện biên tự nhiên (thứ hai dervative lúc bắt đầu/kết thúc nút là 0). Mã này nằm trong Matlab và được hiển thị bên dưới,Chương trình Spline khối
clear all
%Function to Interpolate
k = 10; %Number of Support Nodes-1
xs(1) = -1;
for j = 1:k
xs(j+1) = -1 +2*j/k; %Support Nodes(Equidistant)
end;
fs = 1./(25.*xs.^2+1); %Support Ordinates
x = [-0.99:2/(2*k):0.99]; %Places to Evaluate Function
fx = 1./(25.*x.^2+1); %Function Evaluated at x
%Cubic Spline Code(Coefficients to Calculate 2nd Derivatives)
f(1) = 2*(xs(3)-xs(1));
g(1) = xs(3)-xs(2);
r(1) = (6/(xs(3)-xs(2)))*(fs(3)-fs(2)) + (6/(xs(2)-xs(1)))*(fs(1)-fs(2));
e(1) = 0;
for i = 2:k-2
e(i) = xs(i+1)-xs(i);
f(i) = 2*(xs(i+2)-xs(i));
g(i) = xs(i+2)-xs(i+1);
r(i) = (6/(xs(i+2)-xs(i+1)))*(fs(i+2)-fs(i+1)) + ...
(6/(xs(i+1)-xs(i)))*(fs(i)-fs(i+1));
end
e(k-1) = xs(k)-xs(k-1);
f(k-1) = 2*(xs(k+1)-xs(k-1));
r(k-1) = (6/(xs(k+1)-xs(k)))*(fs(k+1)-fs(k)) + ...
(6/(xs(k)-xs(k-1)))*(fs(k-1)-fs(k));
%Tridiagonal System
i = 1;
A = zeros(k-1,k-1);
while i < size(A)+1;
A(i,i) = f(i);
if i < size(A);
A(i,i+1) = g(i);
A(i+1,i) = e(i);
end
i = i+1;
end
for i = 2:k-1 %Decomposition
e(i) = e(i)/f(i-1);
f(i) = f(i)-e(i)*g(i-1);
end
for i = 2:k-1 %Forward Substitution
r(i) = r(i)-e(i)*r(i-1);
end
xn(k-1)= r(k-1)/f(k-1);
for i = k-2:-1:1 %Back Substitution
xn(i) = (r(i)-g(i)*xn(i+1))/f(i);
end
%Interpolation
if (max(xs) <= max(x))
error('Outside Range');
end
if (min(xs) >= min(x))
error('Outside Range');
end
P = zeros(size(length(x),length(x)));
i = 1;
for Counter = 1:length(x)
for j = 1:k-1
a(j) = x(Counter)- xs(j);
end
i = find(a == min(a(a>=0)));
if i == 1
c1 = 0;
c2 = xn(1)/6/(xs(2)-xs(1));
c3 = fs(1)/(xs(2)-xs(1));
c4 = fs(2)/(xs(2)-xs(1))-xn(1)*(xs(2)-xs(1))/6;
t1 = c1*(xs(2)-x(Counter))^3;
t2 = c2*(x(Counter)-xs(1))^3;
t3 = c3*(xs(2)-x(Counter));
t4 = c4*(x(Counter)-xs(1));
P(Counter) = t1 +t2 +t3 +t4;
else
if i < k-1
c1 = xn(i-1+1)/6/(xs(i+1)-xs(i-1+1));
c2 = xn(i+1)/6/(xs(i+1)-xs(i-1+1));
c3 = fs(i-1+1)/(xs(i+1)-xs(i-1+1))-xn(i-1+1)*(xs(i+1)-xs(i-1+1))/6;
c4 = fs(i+1)/(xs(i+1)-xs(i-1+1))-xn(i+1)*(xs(i+1)-xs(i-1+1))/6;
t1 = c1*(xs(i+1)-x(Counter))^3;
t2 = c2*(x(Counter)-xs(i-1+1))^3;
t3 = c3*(xs(i+1)-x(Counter));
t4 = c4*(x(Counter)-xs(i-1+1));
P(Counter) = t1 +t2 +t3 +t4;
else
c1 = xn(i-1+1)/6/(xs(i+1)-xs(i-1+1));
c2 = 0;
c3 = fs(i-1+1)/(xs(i+1)-xs(i-1+1))-xn(i-1+1)*(xs(i+1)-xs(i-1+1))/6;
c4 = fs(i+1)/(xs(i+1)-xs(i-1+1));
t1 = c1*(xs(i+1)-x(Counter))^3;
t2 = c2*(x(Counter)-xs(i-1+1))^3;
t3 = c3*(xs(i+1)-x(Counter));
t4 = c4*(x(Counter)-xs(i-1+1));
P(Counter) = t1 +t2 +t3 +t4;
end
end
end
P = P';
P(length(x)) = NaN;
plot(x,P,x,fx)
Khi tôi chạy mã, hàm nội suy không đối xứng và không hội tụ chính xác. Bất cứ ai có thể cung cấp bất kỳ đề xuất về các vấn đề trong mã của tôi? Cảm ơn.