Python实现线性插值和三次样条插值的示例代码实现线性插值和三次样条插值的示例代码
(1)、函数
y = sin(x)
(2)、数据准备
#数据准备
X=np.arange(-np.pi,np.pi,1) #定义样本点X，从-pi到pi每次间隔1
Y= np.sin(X)#定义样本点Y，形成sin函数
new_x=np.arange(-np.pi,np.pi,0.1) #定义差值点
(3)、样条插值
#进行样条差值
import scipy.interpolate as spi
#进行一阶样条插值
ipo1=spi.splrep(X,Y,k=1) #样本点导入，生成参数
iy1=spi.splev(new_x,ipo1) #根据观测点和样条参数，生成插值
#进行三次样条拟合
ipo3=spi.splrep(X,Y,k=3) #样本点导入，生成参数
iy3=spi.splev(new_x,ipo3) #根据观测点和样条参数，生成插值
(4)、绘图
##作图
fig,(ax1,ax2)=plt.subplots(2,1,figsize=(10,12))
ax1.plot(X,Y,'o',label='样本点')
ax1.plot(new_x,iy1,label='插值点')
ax1.set_ylim(Y.min()-1,Y.max()+1)
ax1.set_ylabel('指数')
ax1.set_title('线性插值')
ax1.legend()
ax2.plot(X,Y,'o',label='样本点')
ax2.plot(new_x,iy3,label='插值点')
ax2.set_ylim(Y.min()-1,Y.max()+1)
ax2.set_ylabel('指数')
ax2.set_title('三次样条插值')
ax2.legend()
(5)、综合代码
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei'] #用来正常显示中文标签
plt.rcParams['axes.unicode_minus']=False #用来正常显示负号
#数据准备
X=np.arange(-np.pi,np.pi,1) #定义样本点X，从-pi到pi每次间隔1
Y= np.sin(X)#定义样本点Y，形成sin函数
new_x=np.arange(-np.pi,np.pi,0.1) #定义差值点
#进行样条差值
import scipy.interpolate as spi
#进行一阶样条插值
ipo1=spi.splrep(X,Y,k=1) #样本点导入，生成参数
iy1=spi.splev(new_x,ipo1) #根据观测点和样条参数，生成插值
#进行三次样条拟合
ipo3=spi.splrep(X,Y,k=3) #样本点导入，生成参数
iy3=spi.splev(new_x,ipo3) #根据观测点和样条参数，生成插值
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