matlab 差值程序
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matlab标准差标准差是描述一组数据离散程度的统计量,它能够反映数据的波动程度和数据点与均值的偏离程度。
在 MATLAB 中,我们可以使用内置函数来计算标准差,从而更好地理解数据的分布特征。
在 MATLAB 中,计算标准差的函数为 std,其语法格式为:```matlab。
S = std(A, w, dim)。
```。
其中,A 表示输入的数据,w 表示权重向量(可选),dim 表示计算标准差的维度(可选)。
如果不指定 w 和 dim,则函数默认计算 A 的所有元素的标准差。
下面,我们将通过一些示例来演示如何在 MATLAB 中计算标准差。
### 示例一,一维数据的标准差计算。
假设我们有一组一维数据 A,我们可以使用 std 函数来计算其标准差。
比如:```matlab。
A = [1, 2, 3, 4, 5];S = std(A);```。
这样就可以得到数据 A 的标准差 S。
### 示例二,二维数据的标准差计算。
如果我们有一个矩阵 B,我们也可以使用 std 函数来计算其标准差。
比如:```matlab。
B = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9];S = std(B, 0, 1);```。
这里,我们指定了 dim 为 1,表示计算每一列数据的标准差。
### 示例三,加权标准差的计算。
有时候,我们可能需要对数据进行加权计算标准差。
这时,我们可以指定权重向量 w,然后调用 std 函数来计算加权标准差。
比如:```matlab。
A = [1, 2, 3, 4, 5];w = [0.1, 0.2, 0.3, 0.2, 0.2];S = std(A, w);```。
这样就可以得到加权数据 A 的标准差 S。
### 示例四,忽略 NaN 值的标准差计算。
在实际数据处理中,我们经常会遇到缺失值 NaN。
如果我们希望在计算标准差时忽略 NaN 值,可以使用 nanstd 函数。
比如:```matlab。
matlab 求标准差函数Matlab中求标准差的函数为std,它可以用来计算一组数据的标准差。
标准差是衡量数据离散程度的一种统计量,它可以帮助我们了解数据的分布情况。
在实际应用中,我们经常需要对数据进行分析和处理,求标准差是其中一个常见的操作。
接下来,我将介绍如何在Matlab中使用std函数来求标准差。
首先,我们需要准备一组数据作为输入。
假设我们有一个包含10个数据的向量x,我们可以使用以下命令来定义这个向量:x = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10];接下来,我们可以使用std函数来求这组数据的标准差。
具体的命令如下:s = std(x);其中,x为输入的数据向量,s为计算得到的标准差。
执行这条命令后,变量s 将会存储向量x的标准差值。
除了向量之外,std函数还可以用来求矩阵的标准差。
假设我们有一个3行4列的矩阵A,我们可以使用以下命令来定义这个矩阵:A = [1, 2, 3, 4; 5, 6, 7, 8; 9, 10, 11, 12];然后,我们可以使用std函数来求矩阵A的标准差。
具体的命令如下:s = std(A);执行这条命令后,变量s将会存储矩阵A每一列的标准差值,这些标准差值将以向量的形式存储在s中。
除了对整个矩阵求标准差外,std函数还可以沿指定的维度对矩阵进行标准差计算。
例如,如果我们希望对矩阵A的每一行进行标准差计算,可以使用以下命令:s = std(A, 0, 2);其中,参数0表示沿行的方向进行计算,参数2表示对每一行进行标准差计算。
执行这条命令后,变量s将会存储矩阵A每一行的标准差值,这些标准差值将以向量的形式存储在s中。
除了单个向量或矩阵外,std函数还可以用来对多个向量或矩阵进行标准差计算。
例如,假设我们有两个向量x和y,我们可以使用以下命令来求它们的标准差:s = std([x, y]);执行这条命令后,变量s将会存储向量x和y合并后的标准差值。
您正在看的MATL AB是:曲线拟合与插值。
在大量的应用领域中,人们经常面临用一个解析函数描述数据(通常是测量值)的任务。
对这个问题有两种方法。
在插值法里,数据假定是正确的,要求以某种方法描述数据点之间所发生的情况。
这种方法在下一节讨论。
这里讨论的方法是曲线拟合或回归。
人们设法找出某条光滑曲线,它最佳地拟合数据,但不必要经过任何数据点。
图11.1说明了这两种方法。
标有'o'的是数据点;连接数据点的实线描绘了线性内插,虚线是数据的最佳拟合。
11.1 曲线拟合曲线拟合涉及回答两个基本问题:最佳拟合意味着什么?应该用什么样的曲线?可用许多不同的方法定义最佳拟合,并存在无穷数目的曲线。
所以,从这里开始,我们走向何方?正如它证实的那样,当最佳拟合被解释为在数据点的最小误差平方和,且所用的曲线限定为多项式时,那么曲线拟合是相当简捷的。
数学上,称为多项式的最小二乘曲线拟合。
如果这种描述使你混淆,再研究图11.1。
虚线和标志的数据点之间的垂直距离是在该点的误差。
对各数据点距离求平方,并把平方距离全加起来,就是误差平方和。
这条虚线是使误差平方和尽可能小的曲线,即是最佳拟合。
最小二乘这个术语仅仅是使误差平方和最小的省略说法。
图11.12阶曲线拟合在MATLAB中,函数polyfit求解最小二乘曲线拟合问题。
为了阐述这个函数的用法,让我们以上面图11.1中的数据开始。
»x=[0.1.2.3.4.5.6.7.8.91];»y=[-.4471.9783.286.167.087.347.669.569.489.3011.2];为了用polyfit,我们必须给函数赋予上面的数据和我们希望最佳拟合数据的多项式的阶次或度。
如果我们选择n=1作为阶次,得到最简单的线性近似。
通常称为线性回归。
相反,如果我们选择n=2作为阶次,得到一个2阶多项式。
现在,我们选择一个2阶多项式。
»n=2;%polyno mial order»p=poly fit(x, y, n)p =-9.810820.1293-0.0317polyfit的输出是一个多项式系数的行向量。
matlab差分运算
在MATLAB中,可以使用diff函数执行差分运算。
该函数接
受一个向量作为输入,并返回一个新的向量,其中包含相邻元素之间的差值。
例如,假设我们有一个向量x,我们想要计算它的差分。
我们
可以使用以下代码:
x = [1 3 5 7 9];
dx = diff(x);
这将产生一个新的向量dx,其中包含x中每个相邻元素之间
的差值。
在这种情况下,dx将是[2 2 2 2]。
还可以通过指定diff函数的第二个参数来执行高阶差分运算。
例如,如果我们想计算x的二次差分,我们可以使用以下代码:
d2x = diff(x,2);
这将产生一个新的向量d2x,其中包含x中每个相邻元素的二
次差值。
在这种情况下,d2x将是[0 0 0]。
需要注意的是,当使用diff函数时,输出向量的长度比输入向量的长度少1。
因此,在使用差分结果时需要小心。
(一)实验目的掌握并能够利用newton差值和hermite差值方法解决问题。
(二)问题描述问题四插值。
上述函数的导数为采用三种方法中最好的方法计算这一积分(1)利用数值积分的方法给出在(可以直接计算精确值的,用精确值),用Newton插值方法得到5个椭圆的周长(2)利用数值积分的方法给出在(可以直接计算精确值的,用精确值),用Hermite插值方法得到5个椭圆的周长(3) 选做题:利用以及导数更多的值来进行插值,插值误差会有什么变化?(4)选做题:采用其它的插值方法改进插值的效果。
(三)算法介绍a确定,对于给定的b值都对应着一个椭圆,在本问题中用newton插值法和hermite得到的多项式代替椭圆周长公式中的进行积分,首先画出图像,选择初始点。
图像的实现代码见picture1.m。
newton插值法迭代公式:;Hermite法迭代公式:。
(四)程序建立picture.m文件画出和其导数图像。
(注:此图像为b=0.5时)x=0:0.1:2;y=sqrt(1+(0.5^2-1).*cos(x).^2);yyy=.750./(1-.75.*cos(x).^2).^(1/2).*cos(x).*sin(x);plot(x,y,'r');hold on;plot(x,yyy);hold off;legend('sqrt(1+(0.5^2-1).*cos(x).^2)','.750./(1-.75.*cos(x).^2).^(1/2).*cos(x).*sin(x)');所画图像为:我们选取0,0.3,0.6,0.9,1.2,1.5为初始点。
问题四(1)建立newtondedai1.m文件。
function z=newtondedai1(f,n)syms xia=zeros(n,n);x=[0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5];y=feval(f,x);a(:,1)=y;for i=2:nfor j=2:ia(i,j)=(a(i,j-1)-a(i-1,j-1))/(x(1,i)-x(1,i-j+1)); endendt=xi-x(1,1);p=a(1,1);for i=2:np=p+a(i,i)*t;t=t*(xi-x(1,i));endp=collect(vpa(p))问题四(2)建立hermite3.m文件。
matlab差值方程
差值方程是一种用于逼近函数的数值方法,可以将连续的数据离散化,并使用差分运算符来表示函数的近似值和导数。
在MATLAB中,可以使用以下差值方程:
1. 前向差分:使用函数值之差表示导数的近似
```
f'(x) ≈ (f(x+h) - f(x))/h
```
其中,h为精度参数,表示函数的近似程度。
2. 后向差分:使用函数值之差表示导数的近似
```
f'(x) ≈ (f(x) - f(x-h))/h
```
同样,h为精度参数。
3. 居中差分:使用函数值之差表示导数的近似
```
f'(x) ≈ (f(x+h) - f(x-h))/(2h)
```
在居中差分中,使用了函数左右两边的函数值之差,使得近似更加精确。
除了差分方程,MATLAB还提供了interp1函数用于进行一维数据的差值运算。
这个函数可以使用不同的插值方法(如线性插值、样条插值等)来逼近离散的数据点。
具体用法如下:```
interp1(x, y, xi, method)
```
其中,x和y为原始数据点的坐标和值,xi为要求解的插值点的坐标,method为插值方法。
这些差值方程和函数可以用于求解函数的近似值、导数值以及插值等问题。
matlab标准差标准差(Standard Deviation)是描述一组数据离散程度的统计量,它能够衡量数据集合中各个数据与平均值之间的偏离程度。
在Matlab中,我们可以利用现成的函数来计算标准差,也可以手动编写代码来实现标准差的计算。
接下来,我将详细介绍在Matlab中如何计算标准差。
首先,我们来看一下Matlab中内置的计算标准差的函数。
在Matlab中,可以使用std函数来计算一组数据的标准差。
该函数的基本语法如下:```matlab。
S = std(X)。
```。
其中,X是包含数据的向量或矩阵,S是计算得到的标准差。
如果X是一个向量,则std函数将返回该向量的标准差;如果X是一个矩阵,则std函数将按列计算每一列数据的标准差,并返回一个包含每一列标准差的向量。
除了std函数,Matlab还提供了var函数用于计算方差。
标准差和方差之间有着密切的关系,方差是标准差的平方。
因此,我们也可以通过var函数来计算标准差,具体方法如下:```matlab。
S = sqrt(var(X))。
```。
在这个公式中,var函数用于计算X的方差,然后再对结果取平方根,即可得到X的标准差。
除了使用内置函数,我们还可以手动编写代码来计算标准差。
标准差的计算公式如下:```math。
S = sqrt(1/(N-1) Σ(xi x)²)。
```。
其中,N是数据的个数,xi是每个数据,x是数据的平均值,Σ表示对所有数据进行求和。
我们可以根据这个公式,编写一个简单的Matlab代码来计算标准差:```matlab。
function S = myStd(X)。
N = length(X);meanX = mean(X);sum = 0;for i = 1:N。
sum = sum + (X(i) meanX)^2;end。
S = sqrt(1/(N-1) sum);end。
```。
这段代码定义了一个名为myStd的函数,该函数接受一个包含数据的向量X,并返回该向量的标准差。
matlab标准误差标准误差(Standard Error)是统计学中常用的一个概念,它是用来衡量样本均值与总体均值之间的差异程度的一种统计量。
在Matlab中,我们可以通过一些内置的函数来计算标准误差,以便更好地理解数据的分布和可靠性。
本文将介绍Matlab中标准误差的计算方法和应用场景。
首先,让我们来了解一下标准误差的概念。
标准误差是用来衡量样本均值与总体均值之间的差异程度的一种统计量。
它的计算公式为标准误差=标准差/√样本量。
标准误差的大小可以反映出样本均值的稳定性,当标准误差较小时,说明样本均值较为稳定,反之则不稳定。
在Matlab中,我们可以使用`std`函数来计算数据的标准差,使用`sqrt`函数来计算样本量的平方根,然后将二者相除即可得到标准误差。
下面是一个简单的示例:```matlab。
data = [1, 2, 3, 4, 5];std_dev = std(data);sample_size = length(data);standard_error = std_dev / sqrt(sample_size);disp(standard_error);```。
在这个示例中,我们首先定义了一个包含5个数据的数组`data`,然后使用`std`函数计算了数据的标准差,使用`length`函数计算了样本量,最后通过计算得到了标准误差。
运行这段代码,我们可以得到数据的标准误差值。
除了使用上述的方法计算标准误差之外,Matlab还提供了`stderror`函数来直接计算标准误差。
这个函数可以更加简便地得到数据的标准误差,例如:```matlab。
data = [1, 2, 3, 4, 5];standard_error = stderror(data);disp(standard_error);```。
通过这个示例,我们可以看到使用`stderror`函数可以直接得到数据的标准误差值,而不需要手动计算标准差和样本量的平方根。
matlab 球面差值在科学和工程领域,球面差值是一种常见的数据处理技术。
它可以用于估计球面上任意点的数值,通过已知点的数值进行插值计算。
Matlab作为一种强大的数值计算工具,提供了丰富的函数和工具箱,可以方便地进行球面差值计算。
球面差值的应用非常广泛,例如地理信息系统(GIS)、天文学、地球物理学等领域。
在这些领域中,我们常常需要根据有限的观测数据来推测未知地点的数值。
球面差值可以帮助我们填补数据的空缺,提供更全面的信息。
Matlab提供了多种球面差值的函数,其中最常用的是griddata函数。
griddata函数可以根据输入的已知点坐标和数值,以及待插值点的坐标,计算出待插值点的数值。
它使用了不同的插值方法,包括线性插值、三次样条插值等。
用户可以根据具体需求选择合适的插值方法。
使用griddata函数进行球面差值非常简单。
首先,我们需要准备已知点的坐标和数值。
这些点可以是从实验数据中测量得到的,也可以是模拟数据。
然后,我们需要定义待插值点的坐标。
这些点可以是一个网格状的点集,也可以是任意分布的点。
最后,我们调用griddata函数,传入已知点和待插值点的坐标和数值,即可得到插值结果。
除了griddata函数外,Matlab还提供了其他一些函数和工具箱,用于更复杂的球面差值计算。
例如,可以使用sphinterp函数进行球面插值,使用sphfit函数进行球面拟合等。
这些函数可以根据具体需求,提供更高级的球面差值功能。
在进行球面差值时,我们需要注意一些问题。
首先,我们需要确保已知点的分布足够均匀,以获得更准确的插值结果。
其次,我们需要选择合适的插值方法,以平衡计算效率和插值精度。
最后,我们需要对插值结果进行验证,以确保其在实际应用中的可靠性。
总结起来,Matlab提供了丰富的球面差值函数和工具箱,可以方便地进行球面差值计算。
球面差值在科学和工程领域有着广泛的应用,可以帮助我们填补数据的空缺,提供更全面的信息。
matlab误差语言编程
Matlab是一种计算机编程语言,其中也涉及误差的处理。
误差在数值计算中是不可避免的,因此在编程中需要考虑如何处理误差,以保证计算的精度和正确性。
下面是一些关于Matlab误差处理的编程技巧:
1.使用函数:
Matlab提供了一些内置的函数,用于处理误差,比如eps、realmin 等等。
这些函数可以用于计算机器精度、最小浮点数等不同的误差信息。
2.向量化计算:
向量化计算可以有效地降低误差。
在使用向量化计算时,可以同时计算多组数据,从而减少计算中的舍入误差。
3.多种编程方法:
在编写Matlab代码时,可以采用多种编程方法来增强程序的鲁棒性和精度,比如使用分段计算、避免除以零等等。
4.数值积分方法:
Matlab中提供了一些数值积分方法,如梯形法和辛普森法,以及各种数值微分和积分方法。
这些方法可以帮助我们提高数值计算的精度。
5.精度控制:
Matlab中可以通过设置数值计算的相对误差和绝对误差来控制计算的精度。
通过调整这些参数,可以使计算结果更加准确。
matlab 差值算法MATLAB 中提供了多种插值算法,用于估计在给定的离散数据点之间未知的值。
以下是一些常用的插值方法及其MATLAB 实现:1.线性插值(Linear Interpolation)线性插值假设两个已知数据点之间的函数是线性的。
在MATLAB 中,你可以使用interp1函数进行线性插值。
matlabx = [1, 2, 3, 4, 5];y = [2, 4, 5, 4, 5];xq = 1.5:4.5; % 查询点yq = interp1(x, y, xq, 'linear'); % 线性插值plot(x, y, 'o', xq, yq, '-');legend('原始数据', '线性插值');2.最近邻插值(Nearest Neighbor Interpolation)最近邻插值是最简单的插值方法,它取查询点最近的已知数据点的值。
matlabyq = interp1(x, y, xq, 'nearest'); % 最近邻插值3.多项式插值(Polynomial Interpolation)多项式插值使用多项式来拟合已知的数据点。
MATLAB 的polyfit和polyval函数可以用于多项式插值。
matlabp = polyfit(x, y, n); % n 是多项式的阶数yq = polyval(p, xq); % 在查询点 xq 上评估多项式4.样条插值(Spline Interpolation)样条插值是一种通过一系列多项式片段连接已知数据点的方法,这些多项式在数据点处是连续的,且具有一定的平滑性。
在MATLAB 中,可以使用spline或interp1函数的'spline' 选项进行样条插值。
matlabyq = interp1(x, y, xq, 'spline'); % 样条插值5.三维插值对于三维数据,可以使用interp2 (对于二维数据网格) 或interp3 (对于三维数据网格) 函数。
function varargout = untitled(varargin)% UNTITLED M-file for untitled.fig% UNTITLED, by itself, creates a new UNTITLED or raises the existing% singleton*.%% H = UNTITLED returns the handle to a new UNTITLED or the handle to% the existing singleton*.%% UNTITLED('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls the local% function named CALLBACK in UNTITLED.M with the given input arguments. %% UNTITLED('Property','Value',...) creates a new UNTITLED or raises the% existing singleton*. Starting from the left, property value pairs are% applied to the GUI before untitled_OpeningFunction gets called. An% unrecognized property name or invalid value makes property application% stop. All inputs are passed to untitled_OpeningFcn via varargin.%% *See GUI Options on GUIDE's Tools menu. Choose "GUI allows only one% instance to run (singleton)".%% See also: GUIDE, GUIDA TA, GUIHANDLES% Copyright 2002-2003 The MathWorks, Inc.% Edit the above text to modify the response to help untitled% Last Modified by GUIDE v2.5 09-Jan-2013 00:31:28% Begin initialization code - DO NOT EDITgui_Singleton = 1;gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ...'gui_Singleton', gui_Singleton, ...'gui_OpeningFcn', @untitled_OpeningFcn, ...'gui_OutputFcn', @untitled_OutputFcn, ...'gui_LayoutFcn', [] , ...'gui_Callback', []);if nargin && ischar(varargin{1})gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});endif nargout[varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});elsegui_mainfcn(gui_State, varargin{:});end% End initialization code - DO NOT EDIT% --- Executes just before untitled is made visible.function untitled_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin) % This function has no output args, see OutputFcn.% hObject handle to figure% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDA TA) % varargin command line arguments to untitled (see V ARARGIN)% Choose default command line output for untitledhandles.output = hObject;% Update handles structureguidata(hObject, handles);% UIWAIT makes untitled wait for user response (see UIRESUME) % uiwait(handles.figure1);% --- Outputs from this function are returned to the command line. function varargout = untitled_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) % varargout cell array for returning output args (see V ARARGOUT); % hObject handle to figure% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDA TA)% Get default command line output from handles structure varargout{1} = handles.output;% --- Executes on button press in pushbutton1.function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)x=str2num(get(handles.edit1,'string'));y=str2num(get(handles.edit2,'string'));function y=liner(x0,y0,x)n=length(x0);%m=length(x);%for i=1:mz=x;%(i);s=0;for k=1:nL=1;for j=1:nif j~=kL=L.*(z-x0(j))/(x0(k)-x0(j));endends=s+L*y0(k);endy=s;xi=0:1:10;y1=liner(x,y,xi);plot(xi,y1,'g')yi=interp1(x,y,xi,'linear') ;plot(xi,yi,'r')% hObject handle to pushbutton1 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDA TA)% --- Executes on button press in pushbutton2.function pushbutton2_Callback(hObject, eventdata, handles)x=str2num(get(handles.edit1,'string'));y=str2num(get(handles.edit2,'string'));n=3;p=polyfit(x,y,n);yy=polyval(p,x);plot(x,yy,'r')xi=0:1:10;y1=interp1(x,y,xi,'cubic') ;plot(xi,y1,'b')% hObject handle to pushbutton2 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDA TA)% --- Executes on button press in pushbutton3.function pushbutton3_Callback(hObject, eventdata, handles)x=str2num(get(handles.edit1,'string'));y=str2num(get(handles.edit2,'string'));xi=0:1:10;y2=interp1(x,y,xi,'nearest') ;plot(xi,y2,'b')% hObject handle to pushbutton3 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDA TA)% --- Executes on button press in pushbutton4.function pushbutton4_Callback(hObject, eventdata, handles)f = imread('C:\Users\elves\Desktop.jpg');figure(1);imshow(f);[Row Col q] = size(f)nn=2;••m = round(nn*Row);n = round(nn*Col);B = zeros(m,n,3);••for i = 1 : mfor j = 1 : nx = round(i/nn);y = round(j/nn);•••••••••••••if x==0x = 1;endif y==0y = 1;endif x>Rowx = Row;endif y>Coly = Col;endB(i,j,:) = f(x,y,:);endendB = uint8(B);••••••figure;imshow(B)% hObject handle to pushbutton4 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDA TA)% --- Executes on button press in pushbutton5.function pushbutton5_Callback(hObject, eventdata, handles)I=imread('C:\Users\elves\Desktop.jpg');I=double(I);I_enlarge=imresize(I,4,'bilinear');imshow(uint8B(I_enlarge))% hObject handle to pushbutton5 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDA TA)function edit1_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit1 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDA TA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit1 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit1 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties.function edit1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit1 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.if ispcset(hObject,'BackgroundColor','white');elseset(hObject,'BackgroundColor',get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')); endfunction edit2_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit2 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDA TA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit2 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit2 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties.function edit2_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit2 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.if ispcset(hObject,'BackgroundColor','white');elseset(hObject,'BackgroundColor',get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')); end% --- Executes on button press in close_pushbutton6.function close_pushbutton6_Callback(hObject, eventdata, handles)close% hObject handle to close_pushbutton6 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDA TA)。
matlab计算标准差标准差是用来衡量一组数据的离散程度或者波动程度的统计量。
在Matlab中,我们可以使用内置函数来计算标准差。
本文将介绍如何在Matlab中使用这些函数来计算标准差。
首先,我们需要明确标准差的计算公式。
标准差的计算公式如下:\[ \sigma = \sqrt{\frac{1}{N}\sum_{i=1}^{N}(x_i \mu)^2} \]其中,\( \sigma \) 表示标准差,\( N \) 表示样本数量,\( x_i \) 表示第 \( i \) 个样本数据,\( \mu \) 表示样本数据的均值。
在Matlab中,我们可以使用 `std` 函数来计算标准差。
该函数的语法为:\[ \text{std(X)} \]其中,\( X \) 表示样本数据。
下面,我们通过一个简单的例子来演示如何在Matlab中计算标准差。
假设我们有一组数据:\[ X = [2, 4, 4, 4, 5, 5, 7, 9] \]我们可以使用以下代码来计算这组数据的标准差:```matlab。
X = [2, 4, 4, 4, 5, 5, 7, 9];std_dev = std(X);disp(std_dev);```。
当我们运行这段代码时,Matlab会输出这组数据的标准差。
在这个例子中,输出的标准差为 2.1381。
除了 `std` 函数之外,Matlab还提供了其他用于计算标准差的函数,比如 `std2` 和 `stdfilt`。
这些函数可以用于不同类型的数据,比如矩阵和图像数据。
除了单个样本数据的标准差计算外,Matlab还支持对多组数据进行标准差计算。
我们可以使用 `std` 函数的另一种语法来计算多组数据的标准差。
例如:```matlab。
X = [2, 4, 4, 4, 5, 5, 7, 9];Y = [3, 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12];std_dev = std([X; Y]);disp(std_dev);```。
matlab 计算数组的误差
在MATLAB中,计算数组的误差可以采用多种方法,具体取决于你想要计算的误差类型。
以下是一些常见的计算数组误差的方法:
1. 绝对误差,绝对误差是实际值与理论值之间的差异。
在MATLAB中,你可以使用abs函数来计算数组的绝对误差。
例如,如果你有两个数组A和B,你可以使用abs(A B)来计算它们之间的绝对误差。
2. 相对误差,相对误差是绝对误差与实际值的比率。
在MATLAB中,你可以使用相似的方法来计算数组的相对误差。
例如,你可以使用abs((A B) ./ A)来计算数组A和B之间的相对误差。
3. 均方根误差(RMSE),均方根误差是实际值与理论值之间差值的平方的均值的平方根。
在MATLAB中,你可以使用以下公式来计算均方根误差,sqrt(mean((A B).^2)),其中A和B是你要比较的两个数组。
4. 最大误差,最大误差是两个数组之间的最大差值。
在MATLAB中,你可以使用max(abs(A B))来计算数组A和B之间的最
大误差。
5. 相关系数,相关系数可以用来衡量两个数组之间的相关性。
在MATLAB中,你可以使用corrcoef函数来计算两个数组之间的相关系数。
需要注意的是,计算数组的误差时,要确保两个数组的维度相同,否则可能会出现错误。
另外,根据你的具体需求,选择合适的方法来计算误差是很重要的。
希望这些信息能够帮助到你。
matlab 误差计算Matlab是一种常用的数学软件,广泛应用于科学计算、数据分析和可视化等领域。
在进行数值计算和模拟过程中,误差是一个不可避免的问题。
本文将探讨如何使用Matlab来计算和分析误差,并提供一些常见的误差计算方法和技巧。
误差是指实际值与理论值之间的差异。
在科学研究和工程应用中,我们往往需要对实验数据和计算结果的准确性进行评估。
误差计算是评估准确性的一种重要方法,它可以帮助我们了解实际值与理论值之间的差异程度,从而判断计算或测量结果的可靠性。
在Matlab中,可以使用多种方法来进行误差计算。
下面将介绍一些常见的误差计算方法和其在Matlab中的实现。
1. 绝对误差计算绝对误差是指实际值与理论值之间的差的绝对值。
在Matlab中,可以使用abs函数来计算绝对误差。
例如,假设实际值为x,理论值为y,可以使用abs(x-y)来计算绝对误差。
2. 相对误差计算相对误差是指实际值与理论值之间的差除以理论值的绝对值。
在Matlab中,可以使用relerr函数来计算相对误差。
例如,假设实际值为x,理论值为y,可以使用abs(x-y)/abs(y)来计算相对误差。
3. 百分比误差计算百分比误差是指实际值与理论值之间的差除以理论值的绝对值再乘以100。
在Matlab中,可以使用percenterr函数来计算百分比误差。
例如,假设实际值为x,理论值为y,可以使用abs(x-y)/abs(y)*100来计算百分比误差。
4. 均方根误差计算均方根误差是指实际值与理论值之间的差的平方的平均值的平方根。
在Matlab中,可以使用rms函数来计算均方根误差。
例如,假设实际值为x,理论值为y,可以使用sqrt(mean((x-y).^2))来计算均方根误差。
5. 最大误差计算最大误差是指实际值与理论值之间差的绝对值的最大值。
在Matlab 中,可以使用maxerr函数来计算最大误差。
例如,假设实际值为x,理论值为y,可以使用max(abs(x-y))来计算最大误差。
matlab 中标准差在Matlab中,标准差是一种常用的统计量,用来衡量数据的离散程度。
它可以帮助我们了解数据的分布情况,对数据的稳定性和可靠性进行评估。
在本文中,我们将详细介绍在Matlab中如何计算标准差,以及标准差在实际应用中的意义和作用。
首先,让我们来了解一下标准差的概念。
标准差是一组数据离散程度的度量,它是各数据与其平均数之差的平方的平均数的平方根。
标准差越大,代表数据的离散程度越高;标准差越小,代表数据的离散程度越低。
在Matlab中,我们可以利用内置的函数来计算标准差,非常方便快捷。
在Matlab中,计算一组数据的标准差可以使用std函数。
该函数的语法格式为,std(X),其中X为待计算标准差的数据。
例如,我们有一个包含一组数据的向量X,我们可以使用std(X)来计算这组数据的标准差。
除了向量外,std函数也可以用来计算矩阵的标准差,它会自动沿着矩阵的列进行计算。
除了使用std函数外,Matlab还提供了其他计算标准差的函数,比如var函数。
var函数可以用来计算方差,而标准差可以通过方差的平方根得到。
因此,我们也可以使用var函数来计算标准差。
var函数的语法格式为,var(X),其中X为待计算标准差的数据。
然后,我们可以通过对var(X)的结果进行开方运算来得到标准差。
在实际应用中,标准差有着广泛的应用。
例如,在金融领域,标准差可以用来衡量资产的风险,帮助投资者进行风险管理和资产配置;在质量控制中,标准差可以用来评估产品质量的稳定性,帮助企业提高生产效率和产品质量;在科学研究中,标准差可以用来比较不同组数据的离散程度,帮助科研人员进行数据分析和实验设计。
总之,标准差是一种重要的统计量,在数据分析和应用中有着广泛的作用。
在Matlab中,我们可以通过简单的函数调用来计算标准差,为我们的数据分析提供便利。
希望本文对你有所帮助,谢谢阅读!。
Harbin Institute of Technology数值逼近课程报告姓名:唐默金修浪院系:理学院学号:1131200106 1131200210哈尔滨工业大学Project 2 1.The lagrange interpolation method:The program of lagrange interpolation:function yy=lagrange(x,y,xx,n);n=length(x);m = length(xx);yy=zeros(1,m);for j = 1:mL=0;for k = 1:nw=1;for i=1:nif(i~=k)w=w*(xx(j)-x(i))/(x(k)-x(i));endendL=L+w*y(k);endyy(j) = L;endThe program of ex1_2:clear allclose alln=4;i=1;h=10/n;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=-5+(i-1)*h;y(i)=1/(1+(x(i))^2);i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=lagrange(x,y,xx);subplot(2,2,1)plot(xx,y0,xx,yy)n=10;i=1;h=10/n;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=-5+(i-1)*h;y(i)=1/(1+(x(i))^2); i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=lagrange(x,y,xx); subplot(2,2,2)plot(xx,y0,xx,yy)n=14;i=1;h=10/n;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=-5+(i-1)*h;y(i)=1/(1+(x(i))^2); i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=lagrange(x,y,xx); subplot(2,2,3)plot(xx,y0,xx,yy)n=20;i=1;h=10/n;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=-5+(i-1)*h;y(i)=1/(1+(x(i))^2); i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=lagrange(x,y,xx); subplot(2,2,4)plot(xx,y0,xx,yy)The figure of ex1_2:The program of ex1_3:clear allclose alln=4;i=1;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=5*cos((pi/2)*((2*(i-1)+1)/(n+1))); y(i)=1/(1+(x(i))^2);i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=lagrange(x,y,xx);subplot(2,2,1)plot(xx,y0,xx,yy)n=10;i=1;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=5*cos((pi/2)*((2*(i-1)+1)/(n+1))); y(i)=1/(1+(x(i))^2);i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=lagrange(x,y,xx);subplot(2,2,2)plot(xx,y0,xx,yy)n=14;i=1;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=5*cos((pi/2)*((2*(i-1)+1)/(n+1))); y(i)=1/(1+(x(i))^2);i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=lagrange(x,y,xx);subplot(2,2,3)plot(xx,y0,xx,yy)n=20;i=1;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=5*cos((pi/2)*((2*(i-1)+1)/(n+1))); y(i)=1/(1+(x(i))^2);i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=lagrange(x,y,xx);subplot(2,2,4)plot(xx,y0,xx,yy)The figure of ex1_3:2.The linear interpolation method:The program of linear interpolation:function yy = liner_1(x,y,xx)n=length(x);m=length(xx);yy=zeros(1,m);for j=1:mfor i=1:n-1if xx(j)>=x(i)&&xx(j)<=x(i+1)yy(j)=y(i)*(xx(j)-x(i+1))/(x(i)-x(i+1))+y(i+1)*(xx(j)-x(i))/(x(i+1)-x (i));elsecontinue;endendendThe program of ex2_1_1:clear allclose alln=4;i=1;h=10/n;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=-5+(i-1)*h;y(i)=1/(1+(x(i))^2); i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=liner_1(x,y,xx); subplot(2,2,1)plot(xx,y0,xx,yy)n=10;i=1;h=10/n;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=-5+(i-1)*h;y(i)=1/(1+(x(i))^2); i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=liner_1(x,y,xx); subplot(2,2,2)plot(xx,y0,xx,yy)n=14;i=1;h=10/n;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=-5+(i-1)*h;y(i)=1/(1+(x(i))^2); i=i+1;endxx=-5:0.1:5;yy=liner_1(x,y,xx);y0=1./(1+xx.^2);subplot(2,2,3)plot(xx,y0,xx,yy)n=20;i=1;h=10/n;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=-5+(i-1)*h;y(i)=1/(1+(x(i))^2);i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=liner_1(x,y,xx);subplot(2,2,4)plot(xx,y0,xx,yy)The figure of ex2_1_1:The program of ex2_1_2:clear allclose alln=4;i=1;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=5*cos((pi/2)*((2*(i-1)+1)/(n+1)));y(i)=1/(1+(x(i))^2);i=i+1;endxx=-5:0.1:5;x=-x;y0=1./(1+xx.^2);yy=liner_1(x,y,xx);subplot(2,2,1)plot(xx,y0,xx,yy)n=10;i=1;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=5*cos((pi/2)*((2*(i-1)+1)/(n+1))); y(i)=1/(1+(x(i))^2);i=i+1;endxx=-5:0.1:5;x=-x;y0=1./(1+xx.^2);yy=liner_1(x,y,xx);subplot(2,2,2)plot(xx,y0,xx,yy)n=14;i=1;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=5*cos((pi/2)*((2*(i-1)+1)/(n+1))); y(i)=1/(1+(x(i))^2);i=i+1;endxx=-5:0.1:5;x=-x;y0=1./(1+xx.^2);yy=liner_1(x,y,xx);subplot(2,2,3)plot(xx,y0,xx,yy)n=20;i=1;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=5*cos((pi/2)*((2*(i-1)+1)/(n+1)));y(i)=1/(1+(x(i))^2);i=i+1;endxx=-5:0.1:5;x=-x;y0=1./(1+xx.^2);yy=liner_1(x,y,xx);subplot(2,2,4)plot(xx,y0,xx,yy)The figure of ex2_1_2:3.The cubic Hermite interpolation method:function yy=Hermite(x,y,z,xx);n=length(x);m=length(xx);yy=zeros(1,m);i=1;for j=1:mfor i=2:n-1if xx(j)>=x(1)&&xx(j)<=x(2)h(1)=(1+2*(xx(j)-x(1))/(x(2)-x(1)))*((xx(j)-x(2)/(x(1)-x(2)))^2); p(1)=(xx(j)-x(2))*((xx(j)-x(1))/(x(2)-x(1)))^2;endif xx(j)>=x(n-1)&&xx(j)<=x(n)h(n)=(1+2*(xx(j)-x(n))/(x(n-1)-x(n)))*((xx(j)-x(n-1))/(x(n)-x(n-1)))^ 2;p(n)=(xx(j)-x(n))*((xx(j)-x(n-1))/(x(i)-x(n-1)))^2;endif xx(j)>=x(i-1)&&xx(j)<=x(i)h(i)=(1+2*(xx(j)-x(i))/(x(i-1)-x(i)))*((xx(j)-x(i-1))/(x(i)-x(i-1)))^ 2;p(i)=(xx(j)-x(i))*((xx(j)-x(i-1))/(x(i)-x(i-1)))^2;else if xx(j)>x(i)&&xx(j)<=x(i+1)h(i)=(1+2*(xx(j)-x(i))/(x(i+1)-x(i)))*((xx(j)-x(i+1))/(x(i)-x(i+1)))^ 2;p(i)=(xx(j)-x(i))*((xx(j)-x(i+1))/(x(i)-x(i+1)))^2;else continueendendyy(j)=yy(j)+h(i)*y(i)+p(i)*z(i);endendThe program of ex2_2_1:clear allclose alln=4;i=1;h=10/n;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);z=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=-5+(i-1)*h;y(i)=1/(1+(x(i))^2);z(i)=-2*x(i)/(1+(x(i))^2)^2;i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=Hermite(x,y,z,xx);subplot(2,2,1)plot(xx,y0,xx,yy)n=10;i=1;h=10/n;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);z=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=-5+(i-1)*h;y(i)=1/(1+(x(i))^2);z(i)=-2*x(i)/(1+(x(i))^2)^2; i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=Hermite(x,y,z,xx);subplot(2,2,2)plot(xx,y0,xx,yy)n=14;i=1;h=10/n;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);z=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=-5+(i-1)*h;y(i)=1/(1+(x(i))^2);z(i)=-2*x(i)/(1+(x(i))^2)^2; i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=Hermite(x,y,z,xx);subplot(2,2,3)plot(xx,y0,xx,yy)n=20;i=1;h=10/n;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);z=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=-5+(i-1)*h;y(i)=1/(1+(x(i))^2);z(i)=-2*x(i)/(1+(x(i))^2)^2;i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=Hermite(x,y,z,xx);subplot(2,2,4)plot(xx,y0,xx,yy)The figure of ex2_2_1:The program of ex2_2_2:clear allclose alln=4;i=1;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=5*cos((pi/2)*((2*(i-1)+1)/(n+1))); y(i)=1/(1+(x(i))^2);z(i)=-2*x(i)/(1+(x(i))^2)^2;i=i+1;endxx=-5:0.1:5;x=-x;y0=1./(1+xx.^2);yy=Hermite(x,y,z,xx);subplot(2,2,1)plot(xx,y0,xx,yy)n=10;i=1;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=5*cos((pi/2)*((2*(i-1)+1)/(n+1))); y(i)=1/(1+(x(i))^2);z(i)=-2*x(i)/(1+(x(i))^2)^2;i=i+1;endxx=-5:0.1:5;x=-x;y0=1./(1+xx.^2);yy=Hermite(x,y,z,xx);subplot(2,2,2)plot(xx,y0,xx,yy)n=14;i=1;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=5*cos((pi/2)*((2*(i-1)+1)/(n+1))); y(i)=1/(1+(x(i))^2);z(i)=-2*x(i)/(1+(x(i))^2)^2;i=i+1;endxx=-5:0.1:5;x=-x;y0=1./(1+xx.^2);yy=Hermite(x,y,z,xx);subplot(2,2,3)plot(xx,y0,xx,yy)n=20;i=1;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=5*cos((pi/2)*((2*(i-1)+1)/(n+1))); y(i)=1/(1+(x(i))^2);z(i)=-2*x(i)/(1+(x(i))^2)^2;i=i+1;endxx=-5:0.1:5;x=-x;y0=1./(1+xx.^2);yy=Hermite(x,y,z,xx);subplot(2,2,4)plot(xx,y0,xx,yy)The figure of ex2_2_2:4.The cubic spline interpolation method:function yy=spline1(x,y,xx); n=length(x);m=length(xx);yy=zeros(1,m);M=zeros(1,n);d=zeros(1,n);A=zeros(n,n);a=zeros(1,n-2);b=zeros(1,n-2);h=zeros(1,n-1);for j=1:mfor i=2:nh(i-1)=x(i)-x(i-1);endfor i=1:n-2a(i)=h(i)/(h(i)+h(i+1));b(i)=1-a(i);endfor i=2:n-1d(i)=6*(((y(i-1)-y(i))/(x(i-1)-x(i)))-((y(i)-y(i+1))/(x(i)-x(i+1))))/ (x(i-1)-x(i+1));endd(1)=6*((-2*x(i)/(1+(x(i))^2)^2)-((y(1)-y(2))/(x(1)-x(2))))/(x(1)-x(2 ));d(n)=6*(((y(n-1)-y(n))/(x(n-1)-x(n)))-(-2*x(n)/(1+(x(n))^2)^2))/(x(n-1)-x(n));for k=2:n-2A(k,k)=2;A(1,1)=2;A(n,n)=2;A(1,2)=1;A(n,n-1)=1;A(n-1,n-1)=2;A(2,1)=a(1);A(n-1,n)=b(n-2);A(k,k+1)=b(k-1);A(k+1,k)=a(k);endM=A^(-1)*d';i=0;for i=1:n-1if xx(j)>=x(i)&&xx(j)<=x(i+1)yy(j)=y(i)+(y(i+1)-y(i))*(xx(j)-x(i))/(x(i+1)-x(i))-(1/6*M(i+1)+1/3*M (i))*(x(i+1)-x(i))*(xx(j)-x(i))+M(i)/2*(xx(j)-x(i))^2+1/6*(M(i+1)-M(i ))/(x(i+1)-x(i))*(xx(j)-x(i))^3;else continueendendendThe program of ex2_3_1:clear allclose alln=4;i=1;h=10/n;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=-5+(i-1)*h;y(i)=1/(1+(x(i))^2); i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=spline1(x,y,xx); subplot(2,2,1)plot(xx,y0,xx,yy)n=10;i=1;h=10/n;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=-5+(i-1)*h;y(i)=1/(1+(x(i))^2); i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=spline1(x,y,xx); subplot(2,2,2)plot(xx,y0,xx,yy)n=14;i=1;h=10/n;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=-5+(i-1)*h;y(i)=1/(1+(x(i))^2); i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=spline1(x,y,xx); subplot(2,2,3)plot(xx,y0,xx,yy)n=20;i=1;h=10/n;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=-5+(i-1)*h;y(i)=1/(1+(x(i))^2); i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=spline1(x,y,xx); subplot(2,2,4)plot(xx,y0,xx,yy)The figure of ex2_3_1:The program of ex2_3_2:clear allclose alln=4;i=1;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=5*cos((pi/2)*((2*(i-1)+1)/(n+1))); y(i)=1/(1+(x(i))^2);i=i+1;endxx=-5:0.1:5;x=-x;y0=1./(1+xx.^2);yy=spline1(x,y,xx);subplot(2,2,1)plot(xx,y0,xx,yy)n=10;i=1;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=5*cos((pi/2)*((2*(i-1)+1)/(n+1))); y(i)=1/(1+(x(i))^2);i=i+1;endxx=-5:0.1:5;x=-x;y0=1./(1+xx.^2);yy=spline1(x,y,xx);subplot(2,2,2)plot(xx,y0,xx,yy)n=14;i=1;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=5*cos((pi/2)*((2*(i-1)+1)/(n+1))); y(i)=1/(1+(x(i))^2);i=i+1;endxx=-5:0.1:5;x=-x;y0=1./(1+xx.^2);yy=spline1(x,y,xx);subplot(2,2,3)plot(xx,y0,xx,yy)n=20;i=1;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=5*cos((pi/2)*((2*(i-1)+1)/(n+1)));y(i)=1/(1+(x(i))^2);i=i+1;endxx=-5:0.1:5;x=-x;y0=1./(1+xx.^2);yy=spline1(x,y,xx);subplot(2,2,4)plot(xx,y0,xx,yy)The figure of ex2_3_2:Comparing the result with the one obtianed by the function spline of Matlab:The program of the function spline:Ex2_3_1:clear allclose alln=4;i=1;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=5*cos((pi/2)*((2*(i-1)+1)/(n+1)));y(i)=1/(1+(x(i))^2);i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=spline(x,y,xx);subplot(2,2,1)plot(xx,y0,xx,yy)n=10;i=1;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=5*cos((pi/2)*((2*(i-1)+1)/(n+1))); y(i)=1/(1+(x(i))^2);i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=spline(x,y,xx);subplot(2,2,2)plot(xx,y0,xx,yy)n=14;i=1;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=5*cos((pi/2)*((2*(i-1)+1)/(n+1))); y(i)=1/(1+(x(i))^2);i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=spline(x,y,xx);subplot(2,2,3)plot(xx,y0,xx,yy)n=20;i=1;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=5*cos((pi/2)*((2*(i-1)+1)/(n+1))); y(i)=1/(1+(x(i))^2);i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=spline(x,y,xx);subplot(2,2,4)plot(xx,y0,xx,yy)The figure of the Ex2_3_1:Ex2_3_2:clear allclose alln=4;i=1;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=5*cos((pi/2)*((2*(i-1)+1)/(n+1))); y(i)=1/(1+(x(i))^2);i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=spline(x,y,xx);subplot(2,2,1)plot(xx,y0,xx,yy)n=10;i=1;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=5*cos((pi/2)*((2*(i-1)+1)/(n+1))); y(i)=1/(1+(x(i))^2);i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=spline(x,y,xx);subplot(2,2,2)plot(xx,y0,xx,yy)n=14;i=1;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=5*cos((pi/2)*((2*(i-1)+1)/(n+1))); y(i)=1/(1+(x(i))^2);i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=spline(x,y,xx);subplot(2,2,3)plot(xx,y0,xx,yy)n=20;i=1;x=zeros(1,n+1);y=zeros(1,n+1);while i<=n+1x(i)=5*cos((pi/2)*((2*(i-1)+1)/(n+1))); y(i)=1/(1+(x(i))^2);i=i+1;endxx=-5:0.1:5;y0=1./(1+xx.^2);yy=spline(x,y,xx);subplot(2,2,4)plot(xx,y0,xx,yy)The figure of the Ex2_3_2:1.The linear interpolation method:2.The cubic spline interpolation method: Matlab 代码:①t与x的样条函数function s=sfx(n);X=[0,1,2,3,4];Y=[0,1,4,3,0];X(6)=X(5)+X(2)-X(1);for i=2:5L(i)=(X(i+1)-X(i))/(X(i+1)-X(i-1));u(i)=(X(i)-X(i-1))/(X(i+1)-X(i-1));endA=[2,L(2),0,u(2);u(3),2,L(3),0;0,u(4),2,L(4);L(5),0,u(5),2];B=[6,-12,-6,12]';N=A\B;M=[N(4),N'];Z=linspace(0,4,n);for j=1:n;for i=1:4if (Z(j)>=X(i)&&Z(j)<=X(i+1))s(j)=Y(i)+(Y(i+1)-Y(i))/(X(i+1)-X(i))*(Z(j)-X(i))-(1/6*M(i+1)+1/3*M(i ))*(X(i+1)-X(i))*(Z(j)-X(i))+M(i)/2*(Z(j)-X(i))^2+1/6*(M(i+1)-M(i))/( X(i+1)-X(i))*(Z(j)-X(i))^3;breakendendend①t与y的样条函数function s=sfy(n);X=[0,1,2,3,4];Y=[0,2,4,1,0];X(6)=X(5)+X(2)-X(1);for i=2:5L(i)=(X(i+1)-X(i))/(X(i+1)-X(i-1));u(i)=(X(i)-X(i-1))/(X(i+1)-X(i-1));endA=[2,L(2),0,u(2);u(3),2,L(3),0;0,u(4),2,L(4);L(5),0,u(5),2];B=[0,-15,6,9]';N=A\B;M=[N(4),N'];Z=linspace(0,4,n);for j=1:n;for i=1:4if (Z(j)>=X(i)&&Z(j)<=X(i+1))s(j)=Y(i)+(Y(i+1)-Y(i))/(X(i+1)-X(i))*(Z(j)-X(i))-(1/6*M(i+1)+1/3*M(i ))*(X(i+1)-X(i))*(Z(j)-X(i))+M(i)/2*(Z(j)-X(i))^2+1/6*(M(i+1)-M(i))/( X(i+1)-X(i))*(Z(j)-X(i))^3;breakendendendX与y的轨迹图像:对比:。