拉格朗日插值法

半世苍凉 提交于 2020-02-28 10:31:31

nn个拥有不同横坐标的点可以确定一个n1n-1次多项式q(x)q(x),假设已知点的横坐标构成集合SS(该集合满足Sn|S|\geq n),并已知这些点的函数值{q(i)}iS\{q(i)\}_{i\in S}.

  • 我们可计算任意一点xxq(x)q(x)上的函数值。q(x)q(x)可以看成已知点的函数值按某种权重加和而成,而权重系数由xx和已知点的横坐标确定,与已知点的函数值无关。设SS中一个点的横坐标为ii,该点的权重系数定义为拉格朗日系数Δi,S(x)=jS,jixjij\Delta_{i,S}(x)=\prod\limits_{j\in S,j\neq i}\frac{x-j}{i-j},所以该点为q(x)q(x)贡献的值为q(i)Δi,S(x)q(i)\cdot\Delta_{i,S}(x).
  • q(x)q(x)可表示为q(x)=iSq(i)Δi,S(x)q(x)=\sum\limits_{i\in S}q(i)\cdot\Delta_{i,S}(x).

特别地,令x=0x=0可得该多项式的常数项q(0)q(0)

  • q(0)q(0)可以看成已知点的函数值按某种权重加和而成,而权重系数由已知点的横坐标确定,与已知点的函数值无关。设SS中一个点的横坐标为ii,该点的权重系数为Δi,S(0)=jS,ji0jij=jS,jijji\Delta_{i,S}(0)=\prod\limits_{j\in S,j\neq i}\frac{0-j}{i-j}=\prod\limits_{j\in S,j\neq i}\frac{j}{j-i},所以该点为q(0)q(0)贡献的值为q(i)Δi,S(0)q(i)\cdot\Delta_{i,S}(0).
  • q(0)q(0)可表示为q(0)=iSq(i)Δi,S(0)q(0)=\sum\limits_{i\in S}q(i)\cdot\Delta_{i,S}(0).

对于一个门限dd,我们常使用随机d1d-1次多项式q()q(\cdot)隐藏随机秘密值ss,该多项式满足q(0)=sq(0)=s.

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