習題1-7 已知下面4點座標
x f(x) f'(x)=ff(x)
=================
1.0 0.000 1.0000
2.0 0.693 0.5000
3.0 1.099 0.3333
4.0 1.386 0.2500
==================
若已知 f(x) = ln(x)
求Hermite內插法的插除表並
計算Hn(x) = [1.5 , 2.5 , 3.5 , 4.5]之值
'''
/* pr1-7.py To generate the coeffficients for
* Hermite Interpolating Polynomial H on the distinct numbers
* x0,x1,x2,...with f0,f1,f2,... and f'0,f'1,f'2...
* based on the Newton backward divided-difference Algorithm
* and output H(xa) for different values of xa.
*/
input data
n=3 m=4
1.5 2.5 3.5 4.5
1.0 0.000 1.0000
2.0 0.693 0.5000
3.0 1.099 0.3333
4.0 1.386 0.2500
i z(i) f(i) f(i-1,i) f(i-2,i-1,i)...
0 1.0 0.0000
1 1.0 0.0000 1.0000
2 2.0 0.6930 0.6930 -0.3070
3 2.0 0.6930 0.5000 -0.1930 0.1140
4 3.0 1.0990 0.4060 -0.0940 0.0495 -0.0323
5 3.0 1.0990 0.3333 -0.0727 0.0213 -0.0141 0.0091
6 4.0 1.3860 0.2870 -0.0463 0.0132 -0.0040 0.0034 -0.0019
7 4.0 1.3860 0.2500 -0.0370 0.0093 -0.0019 0.0011 -0.0008 0.0004
Hn(1.50)= 0.4057
Hn(2.50)= 0.9165
Hn(3.50)= 1.2529
Hn(4.50)= 1.5076
'''
xa=[1.5 , 2.5 , 3.5 , 4.5 ]
n=4 #4 point n=4
m=len(xa)
x=[1.0 , 2.0 , 3.0 ,4.0]
f=[0.0 , 0.693 , 1.099 , 1.386]
ff=[1.0 , 0.5 , 0.3333 , 0.25 ]
z= [0.0 for i in range(2*len(x)+1)] # [n] 矩陣
q= [ [0.0 for i in range(2*len(x)+1)] for j in range(2*len(x)+1) ] #[n][n],
print('xa=',end='')
for i in range (len(xa)) :
print( round( xa[i],4), ' ,', end='')
print('\n')
print('x', '\t' , 'f' , '\t' , 'ff' )
print('===================')
for i in range (len(f)) :
print( round( x[i],4), "\t",round( f[i],4),"\t",round( ff[i],4) )
print('\n\n')
print("i\tz(i)\tf(i)\tf(i-1,i)\tf(i-2,i-1,i)...\n");
for i in range (0 ,n):
z[2*i]=x[i]
z[2*i+1]=x[i]
q[2*i][0]=f[i]
q[2*i+1][0]=f[i]
q[2*i+1][1]=ff[i]
if(i !=0):
q[2*i][1]=(q[2*i][0]-q[2*i-1][0])/(z[2*i]-z[2*i-1])
elif(i==0):
print("{%d}\t{%3.1f}\t{%7.4f}\n" %(i,z[i],q[i][0]))
i=1
print("{%d}\t{%3.1f}\t{%7.4f}\t{%7.4f}\n" %(i,z[i],q[i][0],q[i][1]))
for i in range (2 , 2*n ):
print("{%d}\t{%3.1f}\t{%7.4f}\t{%7.4f}" %(i,z[i],q[i][0],q[i][1]),end='')
for j in range (2 , i+1):
q[i][j]=(q[i][j-1]-q[i-1][j-1])/(z[i]-z[i-j])
print("\t{%7.4f}" %(q[i][j]) ,end='')
print("\n")
for i in range (len(xa)):
k=0
dx=1
h=q[0][0]
for j in range (1 , 2*n+1):
if(j%2==0):
k=k-1
dx=dx*(xa[i]-x[k])+0.0
h=h+q[j][j]*dx
k=k+1
print("Hn(%4.2lf)=%7.4f\n" %(xa[i],h))
======== RESTART: F:/2018-09勤益科大數值分析/數值分析/PYTHON/Pr1-7.py ============
xa=1.5 ,2.5 ,3.5 ,4.5 ,
x f ff
===================
1.0 0.0 1.0
2.0 0.693 0.5
3.0 1.099 0.3333
4.0 1.386 0.25
i z(i) f(i) f(i-1,i) f(i-2,i-1,i)...
{0} {1.0} { 0.0000}
{1} {1.0} { 0.0000} { 1.0000}
{2} {2.0} { 0.6930} { 0.6930} {-0.3070}
{3} {2.0} { 0.6930} { 0.5000} {-0.1930} { 0.1140}
{4} {3.0} { 1.0990} { 0.4060} {-0.0940} { 0.0495} {-0.0323}
{5} {3.0} { 1.0990} { 0.3333} {-0.0727} { 0.0213} {-0.0141} { 0.0091}
{6} {4.0} { 1.3860} { 0.2870} {-0.0463} { 0.0132} {-0.0040} { 0.0034} {-0.0019}
{7} {4.0} { 1.3860} { 0.2500} {-0.0370} { 0.0093} {-0.0019} { 0.0011} {-0.0008} { 0.0004}
Hn(1.50)= 0.4057
Hn(2.50)= 0.9165
Hn(3.50)= 1.2529
Hn(4.50)= 1.5076
>>>
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