【小记】拉格朗日插值

董哲仁 / 2023-08-23 / 原文

拉格朗日插值是知道\(n\)次多项式在\(n+1\)个点的点值,快速求出\(f(x')\)的算法

结论

拉格朗日插值本质上就是该式子,首先我们知道的点值为当\(x=x_i\)\(f(x)=y_i\)

\[f(x)=\sum_{i=0}^{n}y_i\prod_{j\ne i}\frac{x-x_j}{x_i-x_j} \]

推导

首先假设我们考虑第\(i\)个点值。

那么我们先将另外\(n\)个点值,映射到\(x\)轴上。

即我们考虑构造函数\(g_i(x)\)\(\forall j\ne i\)\(g_i(x_j)=0\),且\(g_i(x_i)=y_i\)

那么显然的\(f(x)=\sum_{i=0}^{n}g_i(x)\)

并且可以发现

\[g_i(x)=\prod_{j\ne i}\frac{x-x_j}{x_i-x_j} \]

是满足条件的构造

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;
const int mod=998244353;
LL fpow(LL a,LL b){LL ret=1;
	for(;b;b>>=1,a=a*a%mod)
	if(b&1)ret=ret*a%mod;
	return ret;
}
const int N=2e3+5;
LL X[N],Y[N];
int main(){
	LL n,k,ans=0,now;
	scanf("%lld%lld",&n,&k);
	for(int i=1;i<=n;i++)
	scanf("%d%d",&X[i],&Y[i]);
	for(int i=1;i<=n;i++){
		now=Y[i];
		for(int j=1;j<=n;j++)if(i^j)
		now=now*(k-X[j]+mod)%mod*fpow(X[i]-X[j]+mod,mod-2)%mod;
		ans=(ans+now)%mod;
	}
	printf("%lld",ans);
	return 0;
}