%% 读取年数据 
function [XXnum,YYnum]=dataRead()    
[numXX,txtXX,rawXX]=xlsread(\'XXyear.xlsx\');
[numYY,txtYY,rawYY]=xlsread(\'YYyear.xlsx\');
[m,n]=size(numXX);
XXnum=zeros(12,n);   %12为2008到2020年的年数;n为年特征数
YYnum=zeros(12,1);   
XXnum(1:11,:)=numXX;
YYnum=numYY;
end

%%拉格朗日插值补全法
function yy=lagrange(x1,y1,xx)
%本程序为Lagrange1插值，其中x1,y1
%为插值节点和节点上的函数值，输出为插值点xx的函数值，
%xx可以是向量。
syms x
n=length(x1);
for i=1:n
    t=x1;
    t(i)=[];
    L(i)=prod((x-t)./(x1(i)-t));    % L向量用来存放插值基函数(基函数逆序排在数组中)
end
    u=sum(L*y1);
    p=simplify(u) % p是简化后的Lagrange插值函数（字符串）
    yy=subs(p,x,xx);    %p是以x为自变量的函数，并求xx处的函数值;
    yy=eval(yy);
end

%% 年数据补全（lagrange插值）【2008-2020】
function XX1_bu=yeardata_pro()   %XX1为预处理后的特征年度数据
[XXnum,YYnum]=yeardataRead;   %读取数据；
XX0=bunan(XXnum);         %零值对缺省数值补全；
XX1=XX0;                  %拉格朗日/均值对零值补全； 
[m,n]=size(XX1);
for j=1:n                 %遍历所有特征
    feature=XX1(:,j);
    xnan_index=find(feature==0);   %将feature中的nan位置存放在jnan_index中
    inan=xnan_index;               %某特征的nan的位置存放在inan中；（理解方便）； 
    ynan=YYnum(inan);              %存放nan对应的函数值，也就是秦皇岛煤炭价格
%     feature(inan)=mean(xnotnan);    %均值补全 
    for k=1:size(inan)
        inan1=inan(k);             %nan对应的行位置
        ynan1=YYnum(inan1);        %nan对应的目标值（秦皇岛煤炭价格）
        xnotnan4=XX1(inan1-6:inan1-1,j);
        ynotnan4=YYnum(inan1-6:inan1-1);
        x_bu=lagrange(ynotnan4,xnotnan4,ynan1);
        XX1(inan1,j)=x_bu;       
        feature(inan)=x_bu;
        XX1(:,j)=feature;
    end
        XX1_bu=XX1;
end
%% 读取全部特征数据
function [XXnum,YYnum]=alldataRead()     %读取全部数据（年数据插值处理后）
[numXX,txtXX,rawXX]=xlsread(\'XX_pro.xlsx\');
[numYY,txtYY,rawYY]=xlsread(\'YY.xlsx\');
XXnum=numXX(3:147,:);
YYnum=numYY
end

function [zzz]=bunan(zzz)         %缺失值检测并填充为0
[m,n]=size(zzz); %所有数据
count=0; % 统计空数值；
for i=1:m
    for j=1:n
        count=count+isnan(zzz(i,j));
        if isnan(zzz(i,j))==1
        %if (isempty(zz2{i,j})==1|isnan(zz2{i,j}==1))
            zzz(i,j)=0;
        end
    end
end
%%将年数据与月数据汇总
%% 全部特征数据补全（均值补全）
function XX1=alldata_pro()        %XX1为预处理后的特征年度数据
[XXnum,YYnum]=alldataRead;   %读取数据；
XX0=bunan(XXnum);         %零值对缺省数值补全；
XX1=XX0;                            %拉格朗日/均值对零值补全； 
[m,n]=size(XX1);
for j=1:n                              %遍历所有特征
    feature=XX1(:,j);
    countnan=0;
    xnan=[];
    ynan=[];
    xnotnan_index=find(feature);% x是原特征中不为0的值
    xnotnan=feature(xnotnan_index);
%     ynotnan=YYnum(xnotnan_index);        %存放正常x对应的函数值，也就是秦皇岛煤炭价格
    xnan_index=find(feature==0);   %将feature中的nan位置存放在jnan_index中
    inan=xnan_index;               %某特征的nan的位置存放在inan中；（理解方便）； 
    countnan=size(xnan_index,1);   %countnan 存放nan个数;
    ynan=YYnum(inan);              %存放nan对应的函数值，也就是秦皇岛煤炭价格
    feature(inan)=mean(xnotnan);    %均值补全 
    XX1(:,j)=feature;
    XX1_bu=XX1;
end