求离散点三角形的重心在哪里问题

由于作者是一个初二蒟蒻,有一些地方可能存在问题,请多指教。喷轻点
你以为我会先讲插值吗?

所有数列都有规律——拉格朗日

先 $orz$ 拉格朗日一下:

约瑟夫·拉格朗日(Joseph-Louis Lagrange,)全名为约瑟夫·路易斯·拉格朗日,法国著名数学家、物理学家。1736年1月25日生于意大利都灵,1813年4月10日卒于巴黎。他在数学、力学和天文学三个学科领域中都有历史性的贡献,其中尤以数学方面的成就最为突出。
拉格朗日总结了18世纪的数学成果,同时又为19世纪的数学研究开辟了道路,堪称法国最杰出的数学大师。同时,他的关于月球运动(三体问题)、行星运动、轨道计算、两个不动中心问题、流体力学等方面的成果,在使天文学力学化、力学分析化上,也起到了历史性的作用,促进了力学和天体力学的进一步发展,成为这些领域的开创性或奠基性研究。

然后让我们想想为什么慢?因为我们知道的太多了。
我们发现求出 $f(x)$ 的部分好像是多余的,考虑直接求出 $f(k)$。
乍一看好像十分懵逼,我们一点一点地分析它。
首先显然 $L_n(x)$ 是一个 $n$ 次的多项式,然后再让我们分析一下 $\ell_i(x)$,我们可以发现它有一些神奇的性质:




所以每加入一个点,我们用 $O(n)$ 的时间复杂度计算出重心权 $w_i$,即可求出新的 $L_n(x)$。

于是就可以进行加入、撤销的操作了,它有向后稳定性。

这就是重心拉格朗日插值法(第二型)或是叫做真正的重心拉格朗日插值公式。它比重心拉格朗日插值法(第一型)更好计算,常数更小,向前稳定,并且勒贝格常数很小,用 $x_i=\cos(\frac{(2i+1)\pi}{2(n+1)})$ 就是切比雪夫插值节点插值效果好,可以很好地模拟给定的函数,使得插值点个数趋于无穷时,最大偏差趋于零。

艾萨克·牛顿(1643年1月4日—1727年3月31日)爵士,英国皇家学会会长,英国著名的物理学家,百科全书式的“全才”,著有《自然哲学的数学原理》、《光学》。

他在1687年发表的论文《自然定律》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点,并成为了现代工程学的基础。
他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;为太阳中心说提供了强有力的理论支持,并推动了科学革命。

在力学上,牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理,提出牛顿运动定律。

在光学上,他发明了反射望远镜,并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察,发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律,并研究了音速。

在数学上,牛顿与戈特弗里德·威廉·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理,提出了“牛顿法”以趋近函数的零点,并为幂级数的研究做出了贡献。

在经济学上,牛顿提出金本位制度。

然后我们定义差商(均差)的概念:即导数的近似值,对等步长的离散函数 $f(x)$ ,其 $n$ 阶差商就是它的 $n$ 阶差分与其步长的 $n$ 次幂的比值。 ——摘自

我们考虑存在未知点 $x$ 的差商,移项可得

取哪一个都会是 $0$,可以去掉。
实现的时候便可以增量构造,我们时刻维护 $x_n$ 结尾的 $n$ 个差商和多项式 $\prod(x-x_i)$ 即可,差商用定义的公式递推,多项式因为每次乘二项式,直接递推,两个东西都可以 $O(n)$ 维护。总复杂度为 $O(n^2)$。
不过它比拉格朗日插值更好的是,它可以插出多项式的系数。当给出的节点等距时,使用差分能达到更优的效果,其计算更加简便。

如果 $O(n\log^3 n)$还是满足不了大佬AKIOI的需求时,我们就继续换方法。

注意:以下内容可能引起不适,建议学过的同学学习。


【高能预警】下面的公式非常密集!!!

递归求解即可,时间复杂度 $O(n\log^2n)$,常数极大。

不过代码就不给了,因为我还没写出来

不过其实我们日常生活不会用到IOI不考,所以实用性不强,但是它可以解决一些毒瘤的问题。

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