使用 Apache Math 使用样条函数调整 1D 数组大小 - 如何？

Question

我正在寻找一个使用 Apache Commons - Math 的样条函数调整一维数组大小的示例。

我需要的是一种扩展和/或缩小输入数组 (double[]) 的方法。

我在尝试在线搜索时找不到一个很好的例子。

Answer 1

这里的诀窍是你需要两个arrays 来创建一个spline，但你只有一个。因此，您需要制造一个array。您可以假设输入array 包含您的y 值，并且新制造的数组包含您的x 值，因此对于任何给定的x，您都有相应的y。

免责声明，我尚未测试此代码，因此请务必进行相应调整。

// To expand the array
public static double[] expand(double[] array, int newSize) {

    final int length = array.length;

    // let's calculate the new step size
    double step = (double) length / (newSize + 1);

    // fabricated array of x values
    double[] x = new double[length];
    for(int i = 0; i < length; ++i) {
        x[i] = i;
    }

    // using Linear interpolator but it can be any other interpolator
    LinearInterpolator li = new LinearInterpolator(); // or other interpolator
    PolynomialSplineFunction psf = li.interpolate(x, array);

    double[] expandedArray = new double[newSize];
    double xi = x[0];
    for (int i = 0; i < newSize - 1; ++i) {
       expandedArray[i] = psf.value(xi);
       xi += step;
    }
    expandedArray[newSize - 1] = array[length - 1];
    return expandedArray;
}

对于shrink 数组，您可以decimate 输入array 即只需创建一个新的较小的array 并根据新的步长取值或像以前一样使用interpolator：

// To shrink the array
public static double[] shrink(double[] array, int newSize) {

    final int length = array.length;

    // let's calculate the new step size
    double step = (double) length / (newSize - 1);

    // fabricated array of x values
    double[] x = new double[length];
    for(int i = 0; i < length; ++i) {
        x[i] = i;
    }

    // using Linear interpolator but it can be any other interpolator
    LinearInterpolator li = new LinearInterpolator(); // or other interpolator
    PolynomialSplineFunction psf = li.interpolate(x, array);

    double[] expandedArray = new double[newSize];
    double xi = x[0];
    for (int i = 0; i < newSize - 1; ++i) {
       expandedArray[i] = psf.value(xi);
       xi += step;
    }
    expandedArray[newSize - 1] = array[length - 1];
    return expandedArray;
}