使用Apache Commons Math插值函數

Question

我正在嘗試實現一些插值函數來繪制一些值，其中X值= Date.seconds，Y值= double。

我一直在研究使用Apache Commons Math lib來實現這個目標，我發現了一個我認為我可以在這里使用的方法

我試圖理解的方法：

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里得到xi值？

什么是我傳璽什么價值這個方法十一，我在通過我的陣列應該循環X值和傳遞的第i個元素X與陣列X和Y ？

當我想繪制這個新數據時，我是否使用返回的yi以及傳入的xi來繪制？

Answer 1

interpolate方法需要對的數組（此處稱為x和y ）並返回一個盡可能符合這些值的函數（ psf ）。

然后，該函數用於內插給定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值和y值的對，並使用此函數來插入缺失值。

見userguide在Apache下議院（第4.4章：插值）。

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例：

綠點是已知的值對。 這些由x和y值數組定義。

調用interpolate ，返回的PolynomialSplineFunction返回使用已知值對近似的函數。 函數的形狀由所使用的UnivariateInterpolator的類型定義。 在問題示例中，使用了LinearInterpolator 。 該圖顯示了樣條插值器返回的函數。

紅點表示插值函數上具有未知y值的值（這將是問題示例中x值為xi的值）。

如果您需要計算多個額外值，請使用這樣的函數

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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一個計算示例：

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);
    }
}

給出了三個已知值對：

（0,0）
（50,50）
（100,200）

一個值是未知的：

（70，？）

LinearInterpolator插入給定值並生成具有兩個分段線性多項式的函數：

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

插值xi （此處：70）的值為

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