使用Apache Commons插值函數數學

Question

我想實現一些插值函數來繪製X值= Date.seconds和Y值= double的某些值。

心中已經被使用Apache Commons Math LIB實現這個研究我發現一個方法，我想我可能能夠使用here

的方法，我想明白了：

public double linearInterp(double[] x, double[] y, double xi) { 
    // return linear interpolation of (x,y) on xi 
    LinearInterpolator li = new LinearInterpolator(); 
    PolynomialSplineFunction psf = li.interpolate(x, y); 
    double yi = psf.value(xi); 
    return yi; 
} 

我不明白我應該從哪裏得到xi的值？

什麼是喜我通過什麼樣的價值到這個方法十一，我會通過我的X值的陣列應該循環和傳遞的X與X和Y數組的第i個元素？

而當我想繪製這個新數據時，我是否會使用返回的yi以及傳入的xi來繪製？

Answer 1

的interpolate方法預計對（這裏稱爲x和y）的陣列，並返回儘可能最好地符合這些值的函數（psf）。

此函數用於內插給定xi值的yi值（通常不包含在用於定義函數的x/y數組中）。

因此，您有包含定義函數的x和y值的對，並使用此函數來插值缺失值。

請參閱Apache Commons上的userguide（第4.4章：插值）。

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實施例：

綠點是已知的值對。這些由x和y值數組定義。

當致電interpolate時，返回的PolynomialSplineFunction返回使用已知值對近似的函數。功能的形狀由使用的UnivariateInterpolator的類型定義。在問題示例中，使用LinearInterpolator。該圖顯示了樣條插補器返回的函數。

紅點代表插值函數中具有未知y值的值（這將是問題示例中x值爲xi的值）。

如果你需要計算一個以上的附加價值，使用這樣的函數

public double[] linearInterp(double[] x, double[] y, double[] xi) { 
    LinearInterpolator li = new LinearInterpolator(); // or other interpolator 
    PolynomialSplineFunction psf = li.interpolate(x, y); 

    double[] yi = new double[xi.length]; 
    for (int i = 0; i < xi.length; i++) { 
     yi[i] = psf.value(xi[i]); 
    } 
    return yi; 
} 

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算例：

public class Interpolate { 

    public static void main(String[] args) { 
     double[] x = { 0, 50, 100 }; 
     double[] y = { 0, 50, 200 }; 

     LinearInterpolator interp = new LinearInterpolator(); 
     PolynomialSplineFunction f = interp.interpolate(x, y); 

     System.out.println("Piecewise functions:"); 
     Arrays.stream(f.getPolynomials()).forEach(System.out::println); 

     double value = f.value(70); 
     System.out.println("y for xi = 70: " + value); 
    } 
} 

三個已知值對給出：

（0，0）
（50，50）
（100，200）

一個值是未知的：

（？70，）

的LinearInterpolator內插給定的值，併產生一個用兩個分段線性多項式函數：

y = x    (for x values < 50) 
y = 50 + 3 * x (for x-values >= 50) 

插值xi（這裏：70）的值是

y = 50 + 3 * (70 - 50) = 110