当前位置:首页 > 编程笔记 > 正文
已解决

【C++类的继承、父子类】牛顿插值公式求近似值

来自网友在路上 11028102提问 提问时间:2023-10-27 06:07:12阅读次数: 102

最佳答案 问答题库1028位专家为你答疑解惑

/*** @file            * @author			jUicE_g2R(qq:3406291309)————彬(bin-必应)*						通信与信息专业大二在读	* * @brief			Microsoft 源代码注释语言 SAL* * @copyright		2023.10* @COPYRIGHT			 原创技术笔记:转载需获得博主本人同意,且需标明转载源** @language        C/C++** @IDE			   Base on Microsoft Visual Studio 2022*/

数据

i i i x i x_i xi F x i Fx_i Fxi一阶二阶三阶012111114412 1 23 \frac{1}{23} 231216913 1 25 \frac{1}{25} 251 − 1 13800 -\frac{1}{13800} 138001319614 1 27 \frac{1}{27} 271 − 1 17550 -\frac{1}{17550} 175501 2.06449 ∗ 1 0 − 7 2.06449*10^{-7} 2.06449107

公式

一阶差商 F [ x i − 1 , x i ] = F x i − 1 − F x i x i − 1 − x i F[x_{i-1},x_i]=\frac{Fx_{i-1}-Fx_i}{x_{i-1}-x_i} F[xi1,xi]=xi1xiFxi1Fxi

F [ x 0 , x 1 ) ] = F x 0 − F x 1 x 0 − x 1 = 11 − 12 121 − 144 = − 1 − 23 = 1 23 F[x_0,x_1)]=\frac{Fx_0-Fx_1}{x_0-x_1}=\frac{11-12}{121-144}=\frac{-1}{-23}=\frac{1}{23} F[x0,x1)]=x0x1Fx0Fx1=1211441112=231=231

二阶差商 F [ x i − 2 , x i − 1 , x i ] = F [ x i − 2 , x i − 1 ] − F [ x i − 1 , x i ] x i − 2 − x i ] F[x_{i-2},x_{i-1},x_i]=\frac{F[x_{i-2},x_{i-1}]-F[x_{i-1},x_i]}{x_{i-2}-x_i]} F[xi2,xi1,xi]=xi2xi]F[xi2,xi1]F[xi1,xi]

F [ x 0 , x 1 , x 2 ] = F [ x 0 , x 1 ] − F [ x 1 , x 2 ] x 0 − x 2 = 1 23 − 1 25 121 − 169 = 2 575 − 48 = − 1 13800 F[x_0,x_1,x_2]=\frac{F[x_0,x_1]-F[x_1,x_2]}{x_0-x_2}=\frac{\frac{1}{23}-\frac{1}{25}}{121-169}=\frac{\frac{2}{575}}{-48}=-\frac{1}{13800} F[x0,x1,x2]=x0x2F[x0,x1]F[x1,x2]=121169231251=485752=138001

三阶差商 F [ x i − 3 , x i − 2 , x i − 1 , x i ] = F [ x i − 3 , x i − 2 , x i − 1 ] − F [ x i − 2 , x i − 1 , x i ] x i − 3 − x i ] F[x_{i-3},x_{i-2},x_{i-1},x_i]=\frac{F[x_{i-3},x_{i-2},x_{i-1}]-F[x_{i-2},x_{i-1},x_i]}{x_{i-3}-x_i]} F[xi3,xi2,xi1,xi]=xi3xi]F[xi3,xi2,xi1]F[xi2,xi1,xi]

牛顿插值公式

在这里插入图片描述

C++代码实现

//牛顿插值
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;#define NUMSIZE 10
double FX[NUMSIZE][2] = { {121,11},{144,12},{169,13},{196,14} };						//第一个存x,第二个存y;fx=√x
bool AddFlag;
void Add(int x, int y, int loc) { FX[loc][0] = x;		FX[loc][1] = y; }class InEquality {																		//求均差
public:double ValidDif[NUMSIZE];															//返回公式要用的值double Valid[NUMSIZE];void RetDev(int xNum) {_xNum = xNum;if (!AddFlag) {for (int i = 1; i < xNum; i++) {											//从一阶差商(均差)开始_order = i;GetVal();}}else {_order = xNum;GetVal();}}
private:int _xNum, _order;double dif[NUMSIZE][NUMSIZE];														//第一个存阶乘数。第二个存均差void GetVal() {int st_i = _order;if (_order == 1) {																//求一阶差商for (int i = st_i; i < _xNum; i++) {dif[_order][i] = (FX[i - 1][1] - FX[i][1]) / (FX[i - 1][0] - FX[i][0]);	//(Fx_i - Fx_i+1)/(x_i - x_i+1)}}else {for (int i = st_i; i < _xNum; i++) {										//求非一阶差商dif[_order][i] = (dif[_order - 1][i - 1] - dif[_order - 1][i]) / (FX[i - _order][0] - FX[i][0]);}}ValidDif[_order] = dif[_order][_order];}
};class DeltaRide {
public:double DR[NUMSIZE] = {1};void RetRes(int xNum, int x) {_xNum = xNum;		_x = x;GetVal();}
private:int _xNum, _x;void GetVal(void) {for (int i = 1; i < _xNum; i++) {DR[i] = DR[i - 1] * (_x - FX[i - 1][0]);}}
};class Newton :public InEquality, public DeltaRide {										//继承 两个父类 中 public范围 的 数据以及函数
public:double RetNWT(int xNum) {_xNum = xNum;return Merge();}
private:double _Nx;int _xNum;double Merge(void){_Nx = DR[0] * FX[0][1];for (int i = 1; i < _xNum; i++) {_Nx += DR[i] * ValidDif[i];}return _Nx;}
};void Display(int n) {cout << "====================" << endl;cout << "编号	x     y" << endl;for (int i = 0; i < n; i++) {cout << i << "     " << FX[i][0] << "     " << FX[i][1] << endl;}cout << "====================" << endl;
}int main(int* argc, char* argv[]) {int n = 4;AddFlag = false;Display(n);int x;		cout << "请输入数据:"; cin >> x;Newton Nx;Nx.RetDev(n);Nx.RetRes(n, x);cout << "√" << x << "=" << Nx.RetNWT(n);//...AddFlag=true,向数据模型继续补充,使误差更小return 0;
}

结果展示

在这里插入图片描述

分析

这样数据已经非常逼近了,可以继续Add数据,使模型更贴合√x函数曲线,减小计算得到值的误差

查看全文

99%的人还看了

猜你感兴趣

版权申明

本文"【C++类的继承、父子类】牛顿插值公式求近似值":http://eshow365.cn/6-25739-0.html 内容来自互联网,请自行判断内容的正确性。如有侵权请联系我们,立即删除!