4

Есть функция интерполяции переменной на Java:

public static double Interpolation(double m) {
    int k = 0;
    double x[] = {2000, 2500, 3000, 4000, 5000};
    double y[] = {0.032, 0.034, 0.040, 0.040, 0.038};
    for (int i = 1; i < 5; i++)
        if (m <= x[i] && m >= x[i - 1]) {
            k = i;
        }
    double a = (y[k] - y[k - 1]) / (x[k] - x[k - 1]);
    double b = y[k - 1] - a * x[k - 1];
    return (a * m + b);
}

Интересует, как будет выглядеть:

if (m <= x[i] && m >= x[i - 1]) {
    k = i;
}
double a = (y[k] - y[k - 1]) / (x[k] - x[k - 1]);
double b = y[k - 1] - a * x[k - 1];

на Python.

2
  • вы хотите перевести именно эту функцию на Python или готовы воспользоваться готовыми и быстрыми функциями на Python ? Т.е. задача у вас академическая или практическая ? 14 янв 2017 в 9:47
  • Задача практическая, можно воспользоваться готовыми функциями, интересен сам подход на языке пайтон. 14 янв 2017 в 10:51

2 ответа 2

5

Я бы воспользовался SciPy:

import numpy as np
from scipy import interpolate
import matplotlib.pyplot as plt

# Original points
x = np.array([2000, 2500, 3000, 4000, 5000], dtype=np.float64)
y = np.array([0.032, 0.034, 0.040, 0.040, 0.038], dtype=np.float64)

# Points to interpolate
X = np.linspace(x.min(), x.max(), 21)

# different interpolation methods (functions)
f_linear = interpolate.interp1d(x, y, kind='linear')
f_nearest = interpolate.interp1d(x, y, kind='nearest')
f_zero = interpolate.interp1d(x, y, kind='zero')
f_slinear = interpolate.interp1d(x, y, kind='slinear')  # spline interp. of 1st order
f_quadratic = interpolate.interp1d(x, y, kind='quadratic')  # spline interp. of 2nd order
f_cubic = interpolate.interp1d(x, y, kind='cubic')  # spline interp. of 3rd order

# plot
plt.style.use('ggplot')
plt.figure(figsize=(20, 14))
# plot interpolated points
plt.plot(X, f_linear(X), '-o',
         X, f_nearest(X), '-^',
         #X, f_zero(X), '-*',
         X, f_slinear(X), '-*',
         X, f_quadratic(X), '-D',
         X, f_cubic(X), '-H',
         linewidth=1.5)
# plot original points
plt.scatter(x, y, marker='o', s=500, c='green')
plt.legend(['Linear', 'Nearest', 'Linear Spline', 'Quadratic Spline', 'Cubic Spline', 'Original points'])
plt.xlim(x.min() * 0.95, x.max() * 1.05)
plt.show()

введите сюда описание изображения

0

Если просто переводить ваш код, то получится так:

def Interpolation(m):
    x = [2000, 2500, 3000, 4000, 5000]
    y = [0.032, 0.034, 0.040, 0.040, 0.038]
    for i in range(1, len(x)):
        if x[i - 1] <= m <= x[i]:
            k = i
    a = float(y[k] - y[k - 1]) / (x[k] - x[k - 1])
    b = y[k - 1] - a * x[k - 1]
    return a * m + b

Этот код заработает и в Python 2 и в Python 3, хотя приведение типа к float в 3 версии не обязательно.

Ещё здесь возможна оптимизация, значительно ускоряющая код для случая большого размера массивов x и y - бинарный поиск. Также, я бы добавил проверки для m, на случай, если она окажется вне диапазона x, ведь иначе код упадёт.

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge you have read our privacy policy.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.