Lagrange 插值复习笔记

Lagrange 插值是一种使用 n+1n + 1 个点值确定出一个 nn 次多项式的算法.

设我们的点值为 (xi,yi)(x_i, y_i),需要确定的多项式为 f(x)f(x).考虑对每个 ii 构造系数 kik_i 满足 ki=[x=xi]k_i = [x = x_i],显然 ikiyi\sum_i k_iy_i 是满足要求的多项式.

kik_ixxix \not= x_i 时为 00 是容易的,令 kik_i 中包含因子 ji(xxj)\prod_{j \not= i} (x - x_j) 即可.如果令 ki=ji(xxj)k_i = \prod_{j \not= i} (x - x_j),那么当 x=xix = x_i 时,kik_i 就是 ji(xixj)\prod_{j \not= i} (x_i - x_j),而我们这时需要 ki=1k_i = 1,直接除去这个因子即可.

那么我们可以得到 Lagrange 插值公式:

f(x)=iyijixxjxixjf(x) = \sum_i y_i \prod_{j \not= i} \frac{x - x_j}{x_i - x_j}