Keyword: ３次, スプライン, 導関数
概要
本サンプルは３次スプラインと導関数の評価を行うC言語によるサンプルプログラムです。 本サンプルは以下に示されるデータについてスプライン曲線フィットを行い、スプラインの値と導関数を求めて出力します。
※本サンプルはnAG Cライブラリに含まれる関数 nag_1d_spline_deriv() のExampleコードです。本サンプル及び関数の詳細情報は nag_1d_spline_deriv のマニュアルページをご参照ください。
ご相談やお問い合わせはこちらまで
入力データ
（本関数の詳細はnag_1d_spline_deriv のマニュアルページを参照）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
| このデータをダウンロード |
nag_1d_spline_deriv (e02bcc) Example Program Data 7 7 0.0 0.0 0.0 0.0 1.0 3.0 3.0 3.0 4.0 4.0 6.0 6.0 6.0 6.0 10.0 12.0 13.0 15.0 22.0 26.0 24.0 18.0 14.0 12.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
- １行目はタイトル行で読み飛ばされます。
- ２行目にスプライン区間の数(ncap)、xの数(m)を指定しています。
- ３～４行目にノットの値(lamda)を指定しています。
- ５～６行目にBスプラインの係数(c)を指定しています。
- ７～１３行目に３次スプラインと導関数が評価される引数xを指定しています。
出力結果
（本関数の詳細はnag_1d_spline_deriv のマニュアルページを参照）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
| この出力例をダウンロード |
nag_1d_spline_deriv (e02bcc) Example Program Results
x Spline 1st deriv 2nd deriv 3rd deriv
0.0000 Left 10.0000 6.0000 -10.0000 10.6667
0.0000 Right 10.0000 6.0000 -10.0000 10.6667
1.0000 Left 12.7778 1.3333 0.6667 10.6667
1.0000 Right 12.7778 1.3333 0.6667 3.9167
2.0000 Left 15.0972 3.9583 4.5833 3.9167
2.0000 Right 15.0972 3.9583 4.5833 3.9167
3.0000 Left 22.0000 10.5000 8.5000 3.9167
3.0000 Right 22.0000 12.0000 -36.0000 36.0000
4.0000 Left 22.0000 -6.0000 0.0000 36.0000
4.0000 Right 22.0000 -6.0000 0.0000 1.5000
5.0000 Left 16.2500 -5.2500 1.5000 1.5000
5.0000 Right 16.2500 -5.2500 1.5000 1.5000
6.0000 Left 12.0000 -3.0000 3.0000 1.5000
6.0000 Right 12.0000 -3.0000 3.0000 1.5000
- ２～２３行目にxの値、左辺値か右辺値か、スプライン、１階導関数、２階導関数、３階導関数が出力されています。
ソースコード
（本関数の詳細はnag_1d_spline_deriv のマニュアルページを参照）
※本サンプルソースコードはnAG数値計算ライブラリ（Windows, Linux, MAC等に対応）の関数を呼び出します。
サンプルのコンパイル及び実行方法
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96
| このソースコードをダウンロード |
/* nag_1d_spline_deriv (e02bcc) Example Program.
*
* CLL6I261D/CLL6I261DL Version.
*
* Copyright 2017 Numerical Algorithms Group.
*
* Mark 26.1, 2017.
*
*/
#include <nag.h>
#include <stdio.h>
#include <nag_stdlib.h>
#include <nage02.h>
int main(void)
{
Integer exit_status = 0, i, j, l, m, ncap, ncap7;
NagError fail;
Nag_DerivType derivs;
Nag_Spline spline;
double s[4], x;
INIT_FAIL(fail);
/* Initialize spline */
spline.lamda = 0;
spline.c = 0;
printf("nag_1d_spline_deriv (e02bcc) Example Program Results\n");
scanf("%*[^\n]"); /* Skip heading in data file */
while (scanf("%ld%ld", &ncap, &m) != EOF)
{
if (m <= 0) {
printf("Invalid m.\n");
exit_status = 1;
return exit_status;
}
if (ncap > 0) {
ncap7 = ncap + 7;
spline.n = ncap7;
if (!(spline.c = nAG_ALLOC(ncap7, double)) ||
!(spline.lamda = nAG_ALLOC(ncap7, double)))
{
printf("Allocation failure\n");
exit_status = -1;
goto END;
}
}
else {
printf("Invalid ncap.\n");
exit_status = 1;
return exit_status;
}
for (j = 0; j < ncap7; j++)
scanf("%lf", &(spline.lamda[j]));
for (j = 0; j < ncap + 3; j++)
scanf("%lf", &(spline.c[j]));
printf(" x Spline 1st deriv "
"2nd deriv 3rd deriv");
for (i = 1; i <= m; i++) {
scanf("%lf", &x);
derivs = Nag_LeftDerivs;
for (j = 1; j <= 2; j++) {
/* nag_1d_spline_deriv (e02bcc).
* Evaluation of fitted cubic spline, function and
* derivatives
*/
nag_1d_spline_deriv(derivs, x, s, &spline, &fail);
if (fail.code != NE_NOERROR) {
printf("Error from nag_1d_spline_deriv (e02bcc).\n%s\n",
fail.message);
exit_status = 1;
goto END;
}
if (derivs == Nag_LeftDerivs) {
printf("\n\n%11.4f Left", x);
for (l = 0; l < 4; l++)
printf("%11.4f", s[l]);
}
else {
printf("\n%11.4f Right", x);
for (l = 0; l < 4; l++)
printf("%11.4f", s[l]);
}
derivs = Nag_RightDerivs;
}
}
printf("\n");
END:
nAG_FREE(spline.c);
nAG_FREE(spline.lamda);
}
return exit_status;
}