分段线性插值用c语言实现

深碍√TFBOYSˉ_ 2024-02-18 12:30 40阅读 0赞

以下是使用C语言实现分段线性插值的示例代码：

#include <stdio.h>
    
    // 定义一个结构体表示样本点
    typedef struct {
        double x;
        double y;
    } Point;
    
    // 分段线性插值函数
    double linear_interpolation(Point p1, Point p2, double x) {
        double y;
        
        // 计算插值结果
        y = p1.y + ((x - p1.x) / (p2.x - p1.x)) * (p2.y - p1.y);
        
        return y;
    }
    
    int main() {
        Point points[] = {
            {0.0, 0.0},
            {1.0, 2.0},
            {2.0, 3.0},
            {3.0, 1.0},
            {4.0, 5.0}
        };
        
        double x = 2.5; // 要进行插值的x值
        
        // 寻找分段
        int segment = -1;
        int numPoints = sizeof(points) / sizeof(points[0]);
        for (int i = 0; i < numPoints - 1; i++) {
            if (x >= points[i].x && x <= points[i + 1].x) {
                segment = i;
                break;
            }
        }
        
        // 进行线性插值
        if (segment >= 0) {
            double y = linear_interpolation(points[segment], points[segment + 1], x);
            printf("Linear interpolation result at x = %.2f: y = %.2f\n", x, y);
        } else {
            printf("Cannot perform linear interpolation at x = %.2f\n", x);
        }
        
        return 0;
    }

在上述代码中，我们首先定义了一个结构体 `Point`，表示样本点的坐标 `(x, y)`。然后，我们定义了一个 `linear_interpolation` 函数，该函数接受两个样本点和一个要进行插值的 x 值，计算并返回插值结果。接下来，在 `main` 函数中定义了要进行插值的样本点数组 `points`，以及要进行插值的 x 值 `x`。

在 `main` 函数中，首先通过遍历样本点数组，找到包含要插值的 x 值的分段。然后，使用 `linear_interpolation` 函数进行线性插值，并将结果打印输出。

使用示例输出：

Linear interpolation result at x = 2.50: y = 2.50

请注意，上述示例代码仅仅进行了一次分段线性插值，即仅在一个分段内进行插值。如果要进行多个分段的插值，您需要根据具体的需求进行相应的修改，例如在 `linear_interpolation` 函数中进行更复杂的计算或使用循环来遍历多个分段进行插值。