如何只利用正函数快速得到反函数插值?

事情是这样的,现在有两个空间,约等于极坐标空间 (r,\phi)直角坐标空间 (x,y)

现在处理某一问题,我们只知道 (r,\phi)\to (x,y) 的插值函数,而不知道其逆变换。已知两个空间的点是一一对应的。

我可以轻易遍历 (r,\phi) ,而得到一系列 (x,y) 点。我想靠这些数据,希望反过来得到 (x,y) \to (r,\phi) 的插值,然而据我所知,一般插值 (x,y) 得是网格才行。

有没有什么快速得到反函数的算法?