2019年4月4日 星期四

[JAVA程式語言]例題1-13 Hermite內差法 已知3點座標求其差除表

[JAVA程式語言]例題1-13 Hermite內差法 已知3點座標求其差除表

/* ex1-13.java 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 the divided_difference table for Hn(x).

[JAVA程式語言]例題1-13 Hermite內差法 已知3點座標

例題1-13 已知4點座標如下

 x     f(x)     f'(x)
=====================
0     50.0      50.0
2     216.67    94.44
4     410.00    98.00
==================

求x=1.0 Hn(x)= ??

 */


import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String []args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        float[]   x ,z ,f ,ff ;
        float[][] q ;
        int i, j , k, n  ;
        x = new float[30]; // 利用new指令產生物件
        z = new float[30]; // 利用new指令產生物件
        f = new float[30]; // 利用new指令產生物件
        ff = new float[30]; // 利用new指令產生物件
     
        q = new float[30][30]; // 利用new指令產生物件
     
        n=scanner.nextInt();
     
        for(i=0;i<=n;i++) {
            x[i]=scanner.nextFloat();
            f[i]=scanner.nextFloat();
            ff[i]=scanner.nextFloat();
            System.out.printf("x[%1d]=%3.2f f[%1d]=%3.2f ff[%1d]=%3.2f \n",i,x[i],i,f[i],i,ff[i]);
        }
     
        System.out.printf("\n\ni z(i)   f(i)   f(i-1,i)   f(i-2,i-1,i)...\n");
     
        for(i=0;i<=n;i++){
            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]);
            }
         
          if(i==0){
    System.out.printf("%d  %3.1f %7.4f\n",i,z[i],q[i][0]);
          } 
       
          if(i==1) {
    System.out.printf("%d  %3.1f %7.4f  %7.4f\n",i,z[i],q[i][0],q[i][1]);
            }
        }
     
        //-------------------------------------
        for(i=2;i<=2*n+1;i++) {
            System.out.printf("%d  %3.1f %7.4f %7.4f",i,z[i],q[i][0],q[i][1]);
            for(j=2;j<=i;j++)  {
        q[i][j]=(q[i][j-1]-q[i-1][j-1])/(z[i]-z[i-j]);
        System.out.printf(" %7.4f",q[i][j]);
            }
            System.out.printf("\n");
        }
     
 
    }

}

STDIN
2
0.0  50.0    50.0
2.0  216.67  94.44
4.0  410.00  98.00

 輸出畫面
$javac Main.java
$java -Xmx128M -Xms16M Main
x[0]=0.00 f[0]=50.00 ff[0]=50.00 
x[1]=2.00 f[1]=216.67 ff[1]=94.44 
x[2]=4.00 f[2]=410.00 ff[2]=98.00 


i z(i)   f(i)   f(i-1,i)   f(i-2,i-1,i)...
0  0.0 50.0000
1  0.0 50.0000  50.0000
2  2.0 216.6700 83.3350 16.6675
3  2.0 216.6700 94.4400  5.5525 -5.5575
4  4.0 410.0000 96.6650  1.1125 -1.1100  1.1119
5  4.0 410.0000 98.0000  0.6675 -0.2225  0.2219 -0.2225

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