在Matlab中,三次样条插值可以通过spline函数实现。对于边界条件的设定,如果在y的首尾加上边界条件,第一个表示y'(x0),最后一个表示y'(xt)。如果不加边界条件,那么默认采用的是not-a-knot边界条件(请注意,这与自然边界条件不同)。要获得自然边界条件下的插值,需要使用csape函数。
然而,如果使用interp1函数进行插值,则只能利用spline函数的默认边界条件,也就是not-a-knot条件。下面是一个例子,其中x=0:3:9,y=x.*cos(x)。通过plot(x,y,'o')绘制样本点,再通过plot(xx,interp1(x,y,xx,'spline'),'r')绘制使用spline函数默认边界条件的插值结果,而plot(xx,spline(x,[0 y 0],xx),'r:')则显示了一类边界条件下的插值,这里假设y'(0)=y'(9)=0。
对于自然边界条件,需要使用csape函数。例如,pp=csape(x,y,'second')可以得到自然边界条件下的插值,通过plot(xx,fnval(pp,xx))可以绘制出自然边界条件下的插值结果。整个图形中,样本点用'o'表示,默认边界条件下的插值用红色实线表示,一阶导为0的插值用红色虚线表示,自然边界条件下的插值用蓝色线表示,通过legend('样本点','默认边界条件','一阶导为0','自然边界条件','location','south')设置图例位置。
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