插值 · 分段表达与整体联系
接头光滑,影响却未必局部
折线只在相邻数据之间搭一段直线。自然三次样条还要把一阶、二阶导数接起来;这组共同的条件,会把一个读数的改动传到远处。
自然三次样条分片线性原始自然样条
节点只沿纵向移动,一般允许 −4 到 6;单点扰动例的 δ 限于 [−2,2]。用节点选择器、数值框或图上的上下方向键也能改动。绘图纵轴固定为 [-5,7],拖动不会让坐标跟着抖动。超出图窗的部分真实裁剪。
查询 x
自然样条 S(x)
分片线性 P(x)
接头两边分别算一次
| 检查量 | 左段到接头 | 右段从接头 | 右 − 左 |
|---|
各段多项式与共同求出的 M
第 j 段写成 a+b t+c t²+d t³,t=x−xⱼ。下面是实际求出的系数。
| 区间 | a | b | c | d |
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改动前后的差,传到了哪里?
自然样条的改变分片线性的改变
| 位置 | 样条改变 | 折线改变 |
|---|
远处两个端点没改,整段就不变吗?
切到“只改一个读数”,只让 x=1 的数据等于 δ。检查 [2,3],尤其是 x=2.5。
自然边界要求两端二阶导数为零,不强制端点斜率为零。所有查询都限制在数据区间内;区间外会明确拒绝,不偷偷延长边界段。样条的值来自本段公式,但各段系数来自同一组三对角方程。