2744557306 发表于 2023-12-31 17:03

LU 分解和前向/后向代入法来解线性方程组 Ax = b

这段代码实现了 LU 分解和前向/后向代入法来解线性方程组 Ax = b,其中 A 是一个方阵,b 是一个列向量。以下是代码的中文解释:
a = ;
b = ;
n = size(a, 1);
u = zeros(size(a));
l = zeros(size(a));
u(1, :) = a(1, :);

% LU 分解
for i = 2:n
    l(i, 1) = a(i, 1) / u(1, 1);
end
for r = 2:n
    for i = r:1:n
        sum1 = 0;
        for k = 1:r-1
            sum1 = sum1 + l(r, k) * u(k, i);
        end
        u(r, i) = a(r, i) - sum1;
    end
    for i = r+1:n
        sum2 = 0;
        for k = 1:r-1
            sum2 = sum2 + l(i, k) * u(k, r);
        end
        l(i, r) = (a(i, r) - sum2) / u(r, r);
    end
end

% 设置 L 的对角线为1
for i = 1:n
    l(i, i) = 1;
end

% 前向代入
y(1) = b(1);
for i = 2:n
    sum3 = 0;
    for k = 1:i-1
        sum3 = sum3 + l(i, k) * y(k);
    end
    y(i) = b(i) - sum3;
end

% 后向代入
x(n) = y(n) / u(n, n);
for i = n-1:-1:1
    sum4 = 0;
    for k = i+1:n
        sum4 = sum4 + u(i, k) * x(k);
    end
    x(i) = (y(i) - sum4) / u(i, i);
end

% 输出结果
disp('解 y:');
disp(y');
disp('解 x:');
disp(x');

这段代码通过 LU 分解将矩阵 A 分解为下三角矩阵 L 和上三角矩阵 U,然后使用前向代入和后向代入求解线性方程组 Ax = b。最后,输出解 y 和解 x。


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