用Java外推

Question

我已经能够使用LinearInterpolator（）。interpolate（x1，y1）使用Apache Math的插值。不幸的是，我找不到推论的方法。

如何在Java中进行线性外推？

x1 = [1,2,3,4,5];

y1 = [2、4、8、16、32]；

我想知道任何x2的值，而不仅仅是x1范围内的值。

如果尝试提取6的值，则会得到：OutOfRangeException，如果{@code v}在*样条函数的域之外（小于最小结点或大于最大结点）。

编辑：这是我简单的插值函数。我想要一个选项来启用外推，就像在MathLab（interp2）中一样。使用x1和y1数组作为该函数的输入，我得到Apache的OutOfRangeException，因为x1数组中不包含值6。

public static List<Double> interpolateLinear(double[] x1, double[] y1, Double[] x2) {
    List<Double> resultList;
    final PolynomialSplineFunction function = new LinearInterpolator().interpolate(x1, y1);
    resultList = Arrays.stream(x2).map(aDouble -> function.value(aDouble)).collect(Collectors.toList());
    return resultList;
}

Edit2：不得不阅读PolynomialSplineFunction对象的.value方法以使其正确，但一切顺利（所有功劳都归功于用户Joni），谢谢：

public static double[] interpolateLinear(double[] x1, double[] y1, double[] x2) {
    final PolynomialSplineFunction function = new LinearInterpolator().interpolate(x1, y1);
    final PolynomialFunction[] splines = function.getPolynomials();
    final PolynomialFunction firstFunction = splines[0];
    final PolynomialFunction lastFunction = splines[splines.length - 1];

    final double[] knots = function.getKnots();
    final double firstKnot = knots[0];
    final double lastKnot = knots[knots.length - 1];

    double[] resultList = Arrays.stream(x2).map(aDouble -> {
        if (aDouble > lastKnot) {
            return lastFunction.value(aDouble - knots[knots.length - 2]);
        } else if (aDouble < firstKnot)
            return firstFunction.value(aDouble - knots[0]);
        return function.value(aDouble);
    }).toArray();
    return resultList;
}

Answer 1

您可以从插值器获得第一个和最后一个多项式样条，并使用它们进行外推。

PolynomialSplineFunction function = new LinearInterpolator().interpolate(x1, y1);
PolynomialFunction[] splines = function.getPolynomials();
PolynomialFunction first = splines[0];
PolynomialFunction last = splines[splines.length-1];
// use first and last to extrapolate

但是您不会从6中获得64。您应该从线性外推法得到48。这表明外推必然会给您错误的答案。