Python numpy interp用法及代码示例

本文简要介绍 python 语言中 numpy.interp 的用法。

用法:

numpy.interp(x, xp, fp, left=None, right=None, period=None)

单调增加样本点的一维线性插值。

将一维分段线性插值返回给具有给定离散数据点的函数 (经验,fp)，评估为x.

参数：

x： array_like

计算插值的 x 坐标。

xp： 一维浮点序列

数据点的 x 坐标，如果参数必须增加时期未指定。否则，经验在用标准化周期性边界后进行内部排序xp = xp % period.

fp： 浮点数或复数的一维序列

数据点的 y 坐标，长度与 xp 相同。

left： 对应于 fp 的可选浮点数或复数

x < xp[0] 的返回值，默认为 fp[0]。

right： 对应于 fp 的可选浮点数或复数

x > xp[-1] 的返回值，默认为 fp[-1]。

period： 无或浮点数，可选

x 坐标的句点。此参数允许正确插值角度 x 坐标。如果指定了 period，则忽略参数 left 和 right。

返回：

y： float 或 complex(对应于 fp)或 ndarray

插值，与 x 的形状相同。

抛出：

ValueError

如果 xp 和 fp 的长度不同 如果 xp 或 fp 不是一维序列 如果 period == 0

警告

x 坐标序列预计会增加，但这没有明确强制执行。但是，如果序列 xp 不增加，则插值结果是没有意义的。

请注意，由于 NaN 是不可排序的，经验也不能包含 NaN。

xp 严格增加的简单检查是：

np.all(np.diff(xp) > 0)

例子：

>>> xp = [1, 2, 3]
>>> fp = [3, 2, 0]
>>> np.interp(2.5, xp, fp)
1.0
>>> np.interp([0, 1, 1.5, 2.72, 3.14], xp, fp)
array([3.  , 3.  , 2.5 , 0.56, 0.  ])
>>> UNDEF = -99.0
>>> np.interp(3.14, xp, fp, right=UNDEF)
-99.0

绘制正弦函数的插值：

>>> x = np.linspace(0, 2*np.pi, 10)
>>> y = np.sin(x)
>>> xvals = np.linspace(0, 2*np.pi, 50)
>>> yinterp = np.interp(xvals, x, y)
>>> import matplotlib.pyplot as plt
>>> plt.plot(x, y, 'o')
[<matplotlib.lines.Line2D object at 0x...>]
>>> plt.plot(xvals, yinterp, '-x')
[<matplotlib.lines.Line2D object at 0x...>]
>>> plt.show()

使用周期性 x 坐标进行插值：

>>> x = [-180, -170, -185, 185, -10, -5, 0, 365]
>>> xp = [190, -190, 350, -350]
>>> fp = [5, 10, 3, 4]
>>> np.interp(x, xp, fp, period=360)
array([7.5 , 5.  , 8.75, 6.25, 3.  , 3.25, 3.5 , 3.75])

复杂插值：

>>> x = [1.5, 4.0]
>>> xp = [2,3,5]
>>> fp = [1.0j, 0, 2+3j]
>>> np.interp(x, xp, fp)
array([0.+1.j , 1.+1.5j])