牛頓和拉格朗日插值算法

2019-11-17 04:59:54

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/*近日瀏覽文章時發現在這個網站上有好幾篇問關于牛頓插值和拉格朗日插值的文章。本人正好寫了這個代碼，將它公布，希望對一些朋友有幫助。如程序中有什么問題請與我聯系。QQ：421404493　E－mail：wbaobao#zj.com*///編譯平臺：2000＋vc6.0//實驗一
//作者：計算機科學與技術02級2班　寶寶　421404493
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<iostream.h>
typedef strUCt data
{
float x;
float y;
}Data;//變量x和函數值y的結構
Data d[20];//最多二十組數據
float f(int s,int t)//牛頓插值法，用以返回插商
{
if(t==s+1)
  return (d[t].y-d[s].y)/(d[t].x-d[s].x);
else
        return (f(s+1,t)-f(s,t-1))/(d[t].x-d[s].x);
}
float Newton(float x,int count)
{
int n;
while(1)
{
     cout<<"請輸入n值(即n次插值):";//獲得插值次數
  cin>>n;
  if(n<=count-1)// 插值次數不得大于count－1次
   break;
  else
   system("cls");
}
//初始化t，y，yt。
float t=1.0;
float y=d[0].y;
float yt=0.0;
//計算y值
for(int j=1;j<=n;j++)
{
  t=(x-d[j-1].x)*t;
  yt=f(0,j)*t;
  //cout<<f(0,j)<<endl;
  y=y+yt;
}
return y;
}
float lagrange(float x,int count)
{
float y=0.0;
for(int k=0;k<count;k++)//這兒默認為count－1次插值
{
  float p=1.0;//初始化p
  for(int j=0;j<count;j++)
  {//計算p的值
   if(k==j)continue;//判定是否為同一個數
   p=p*(x-d[j].x)/(d[k].x-d[j].x);
  }
  y=y+p*d[k].y;//求和
}
return y;//返回y的值
}
void main()
{
float x,y;
int count;
while(1)
{
  cout<<"請輸入x[i],y[i]的組數，不得超過20組:";//要求用戶輸入數據組數
  cin>>count;
  if(count<=20)
   break;//檢查輸入的是否合法
  system("cls");
}
//獲得各組數據
for(int i=0;i<count;i++)
{
      cout<<"請輸入第"<<i+1<<"組x的值:";
      cin>>d[i].x;
      cout<<"請輸入第"<<i+1<<"組y的值:";
      cin>>d[i].y;
   system("cls");
}
cout<<"請輸入x的值:";//獲得變量x的值
cin>>x;
while(1)
{
  int choice=3;
  cout<<"請您選擇使用哪種插值法計算："<<endl;
  cout<<"              (0):退出"<<endl;

  cout<<"              (1):Lagrange"<<endl;
  cout<<"              (2):Newton"<<endl;
  cout<<"輸入你的選擇：";
  cin>>choice;//取得用戶的選擇項
  if(choice==2)
  {
   cout<<"你選擇了牛頓插值計算方法，其結果為：";
   y=Newton(x,count);break;//調用相應的處理函數
  }
        if(choice==1)
  {
   cout<<"你選擇了拉格朗日插值計算方法，其結果為：";
   y=lagrange(x,count);break;//調用相應的處理函數
  }
  if(choice==0)
   break;
  system("cls");
  cout<<"輸入錯誤!!!!"<<endl;
}
cout<<x<<"    ,        "<<y<<endl;//輸出最終結果

}

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