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[原创]全主元Gauss-Jordan消元法(Blitz++库)

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    发表于 2004-6-3 22:11 |只看该作者 |倒序浏览
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    全主元Gauss-Jordan消元法2 v9 n& z1 K4 W, ]+ t' H: e' G1 x% l

    . t! B2 }+ g% h0 B: E9 V4 J/ K

    - J- ?# ]9 K2 v5 a7 X9 m$ e6 z( ^

    # j9 G o/ j* X( Z

    . _; R9 Z4 r" a) W$ A5 F$ ]

    3 D" a! R" Z& H/ f9 Y/ z

    8 t0 M! G2 ]* Y6 p4 E8 l$ e

    0 f. O( I3 c5 }3 I7 s' N# \2 h# s

    5 ], Z% B9 K/ \7 F+ h1 P

    6 l1 P- _5 U3 X0 A* R; S

    7 ^% }4 V/ _% F6 J. i

    Gauss-Jordan消元法是经典的线性方程组A·X=b求解方法,该方法的优点是稳定,而全主元[1]法可能更加稳定,同时,它也存在着弱点——求解速度可能较慢。/ G+ D9 E2 j- c3 p6 n

    2 r9 a& O* o" h& `6 I& q- L

    ! K& \+ _5 q1 B' W. h+ \8 ^4 G# r

    2 h8 M/ ?! x. Z& G

    , G1 C5 e4 q; P' L3 x# s3 p0 N m" w: B

    0 l% k) N+ s5 ^' {# c( z

    Gauss-Jordan消元法主要特点是通过交换任意的行列,把矩阵A约化为单位矩阵,约化完成后,方程组右端项向量b即为解向量。我们知道,选择绝对值最大的元素作为主元是很好的办法,所以,全主元法目的就是在一个大的范围里面寻找主元,以达到比较高的精度。 - x8 L( d2 [' @' e r" [

    4 K$ g8 E Y5 ?+ ?, a% O0 D

    7 R9 s! A/ P% q/ W

    0 e) `1 F& H' N8 S) H. |* @8 Q

    6 q% V B, u2 U& Q, g3 e9 `

    0 ~) x+ o8 O e

    下面,我使用Blitz++的Array库,编写全主元Gauss-Jordan消元法。 8 O; D& i) b/ {% }$ C

    / r" O- a9 |2 E) `$ n* |

    + q9 U) T, f* ~ F% Q. a

    1 s% j8 v2 _* y2 w0 p6 s; f% E

    4 h7 ?0 p3 @# O

    4 c3 i; U. Y6 F

    Code7 D, G7 J- W( a* I% T6 P* R $ Z# b0 i+ Q7 N6 J5 g/ p4 x2 v " k# u4 V$ O% X

    , u8 ?4 ^0 U# F8 |4 v

    # [+ T" F5 E! m

    7 l6 g: I4 W- V4 z4 }% E! j

    8 B( X! ?% ]& D7 p" e' I

    $ W9 H3 }; h; a7 l( K/ `% ]1 t# ?

    #include <blitz/array.h> 5 ]. {; x# f4 x) G& j, J: m# Z+ c4 H& {" V! r 7 n7 z2 A7 r2 U8 F/ ~

    % t$ q3 X5 e7 R+ O, M# k$ N

    + D+ D) [+ Z& D/ @% ?; J% d

    #include <cstdlib># E. w; X& ^! K0 z/ Z ; W |- t$ I( |6 c5 q7 |4 Q 4 H( h# w3 T; j+ j1 f

    ( i5 V- w% S$ H: n

    ( ^9 X( g! S9 O. ^# @# Q+ {% L. l

    #include <algorithm>& a, e7 f! b9 G1 [ - H5 e* i5 V) e' K; Q5 b- } ! C+ I3 X% {8 Q1 {( S

    6 c5 N* v; _9 a7 E3 o4 {, A

    . B0 J& W7 U# D& F4 m

    #include <vector>5 U5 @# x6 @0 s* i, ~' t - @% m- S" x8 Y, R / z1 d, N4 O3 ^4 X5 @/ c; I4 i

    5 U* c+ I8 ]8 M8 m8 X) S

    - n7 `0 K- U. l- f

    using namespace blitz;9 c( D6 _' l& `5 y. I! f8 i% E/ | . d1 K! g; u& @ 1 U1 Q! @: | u8 F

    # A0 |7 h9 K9 b5 G

    3 g& ~- e$ }0 `. K) I9 g

    ( j2 F& J8 z! N6 z2 q f1 \) c+ [

    1 }$ B; V% H1 ~0 ?4 A( R

    ' j& d, R2 I: e3 u

    void Gauss_Jordan (Array<double, 2>& A, Array<double, 2>& b)) { X2 _$ K' j* f+ f ; I9 N9 V, S2 p" V/ V, w& q6 k+ B' e" \& Z) c, W

    ; `9 f" t+ C, N1 s. g8 G

    : p* |- I S. g

    {. S$ Z1 q7 D2 x D $ F$ x6 h" |7 e! N+ X. C & G* X$ ]5 x6 z1 y0 c( b7 h9 F

    , u9 ?9 t5 {# n0 s" ?1 m; [+ h3 A

    7 z4 g. Z2 G; C0 u$ D8 O: x

    int n = A.rows(), m = b.cols(); 9 S- y8 j4 C2 M* a L: N0 a : R2 e$ G i" ?8 c; y 3 p! i- A: B' b( i: G" P( J' [

    % \, q# }! a: s% V

    . R6 N& x1 S0 p. O4 q& e, L

    int irow, icol; 4 z: ~; ]9 {3 F g' k3 s2 O6 {1 Q0 f3 k; P+ r1 d ; D+ k. [5 m9 s* m. E

    ( ~! L2 M/ r& @4 r

    0 k! `2 y' l1 z- M7 Y( A

    vector<int> indexcol(n), indexrow(n), piv(n);, K/ p7 j+ ?5 N: [6 K' _ / ^6 @$ O# U, \' n9 R: C# C6 t2 j $ K0 Y# S# K) Y# X2 Q7 D

    8 Q/ }! t( j# ~) e, X/ O y

    : `6 s+ n v7 c0 w+ X

    5 I/ \0 U( C. s: I" F

    " v2 S9 j3 b: n$ m

    ^2 T) j) H* a7 H" j

    for (int j=0; j<n; ++j) & F; [( K# R: L& e2 V/ z 2 ]& o, r: H7 ?5 h* |$ P) g; X# U& \: l! N' N, p# E3 Q- h. [0 K

    2 T3 e8 ?- ~. s8 q j$ D

    / _7 V5 n v$ b/ ^5 R1 }; O5 O

    piv.at(j) = 0;' Z( i# X. J7 S' G 1 n3 q4 T$ n" Z z $ k+ T- _/ R$ V8 M& I

    - J; d- v+ U& Y8 C

    / ^3 v& ]5 k7 u7 f

    : n3 ?. J% d% } 5 ]$ s" W2 F1 T& L: m" o# k% R% m # P8 {! v a. s

    ; G1 T: i/ u6 c7 E* f0 V7 |8 Y6 Z# q

    . G+ {8 ? T$ X& j' [1 X6 y

    //寻找绝对值最大的元素作为主元1 X) ?. Y+ g" m * f" S* M$ S* Q( w" @' j0 l * c) Z. h- z( J* r1 I

    1 \) {% [! F+ T7 I( D9 I

    - w% x( G B5 J" e5 Y9 F

    for (int i=0; i<n; ++i) {: N: |8 q* O" R) _ 4 p" Y2 P; }7 L * Y' f9 y+ t! U1 d- v# C

    $ s' s$ m& U# d! b

    8 u) { p& f0 G! P6 l

    double big = 0.0; 0 U' k1 w, l; M9 m" k" E6 R. H; I* d$ a- d1 r0 k0 Q 7 h; r' X L; ?7 B8 _ Z* i2 U% ^6 |

    6 F" w% e6 s" E& S

    / G" f* @' T; O$ y

    4 K, u9 T# F3 |9 t% W

    : f: J5 }; Q9 c6 H; y2 c i$ j: m8 P

    % D( t7 @4 r2 G: z* q

    for (int j=0; j<n; ++j)- J( w% G; M) G1 M ; W. u* ~4 ^' K8 p& ^( y% k$ p }& q S2 G! V

    " m* I6 M5 L0 A

    2 L, I+ Q* y' e* r$ n* O

    if (piv.at(j) != 1)7 R& a- U5 O8 ]$ J6 U3 u & K2 ], ]+ [! Q' u 3 o6 X6 M9 Z! @# h9 e

    3 I, X9 M) U2 i, h* P1 ~' i

    1 m/ ?9 D' ^; X1 ^

    for (int k=0; k<n; ++k) {# C5 U7 U" G" p8 R3 c: ]# [9 d8 g 3 i, m8 L" y7 g* p/ _" M * B+ K c5 o2 m7 ?) b# `( `) K2 T

    2 @+ g0 S" \& i7 ]# k" e, P( C/ V

    6 ^$ |$ B9 ^5 O" d

    if (piv.at(k) == 0) {7 a+ o4 l/ {7 q 7 ~1 P i( U- i* o / k2 e, T/ Y% O& w; ]

    , N4 p* E" _8 G B: _, W

    2 U2 r* {3 r$ Y& X+ A9 y* h+ H

    if (abs(A(j, k)) >= big) {# q: R, Y5 o- K4 n! F 2 Z9 L1 O Y4 x h1 L* I& I% C ) Y4 I$ }: L9 H& D" `3 B7 @0 ?

    ) `' s5 r$ r+ x0 Y2 ^% [# r$ z0 s4 v

    3 w8 h+ V9 }. ?' |

    big = abs(A(j, k)); / B( i& P: w0 Y " r: r# s. c9 R% J: Y. J ; G. c& x% A$ D Q4 ~

    3 A3 b! F A% ~8 j4 G

    1 m& j C# c9 q- P! b) ]4 `

    irow = j; 7 |) u$ M6 D( i+ m: U1 ?4 K, _0 R4 q& R) O& p2 l( U' o; j2 i' H R, W- D- g/ A) G* x

    * m' T$ g4 J' G; v) b

    ; _/ O( Y9 {* q' z

    icol = k;/ `7 x3 h# B, V+ `! _- q , m0 W% P8 K4 h7 ?& y: r& b 1 g3 N5 ~4 ?3 F. X" f1 R

    U" W" Z9 e, n9 n, n( @, Z

    * t! e O: l3 i- S

    if (irow == icol) break;) H' {6 p3 u- T% q 6 ~+ |9 } J0 N' X& v2 R6 @! z% a( ]) a- u# u* }) r

    7 L9 ?: Q, a/ E! D. e( Z, x

    - i/ R% x, b# u1 k9 J* _- u( a

    }( U9 j. K8 K# t4 w6 ? : ?4 Z8 }# ?9 K @# }7 c5 G # r, U N2 z5 ^& T+ G8 x5 _

    + m4 V# \2 t' _; a: I3 I3 q

    ' X6 i2 s9 [3 O- a% B9 ?6 m

    } ~# w) v2 ]5 Q( w+ a , y8 B, x5 e- t ; i3 t! p9 \- r7 @, U# l

    % D/ a! Q, [" l% U0 v

    & S( z( z/ x) m, l* i- z! T$ c

    }1 F0 y H/ d9 f% L9 T8 ~ & C! i6 M5 S8 k [' e/ C - R$ }( A g9 T/ d7 K' K

    + N' y. E2 u1 b5 _

    1 v# R! D: {7 g6 V5 r9 ?

    2 e$ o3 |# q9 n+ a8 t. h

    2 f( M- q1 b7 @7 V

    h2 H* o6 ^' s2 [: g

    ++piv.at(icol);0 s7 h9 Y0 i+ t9 \- S m 1 T5 @+ o4 }% l' l: V ; [8 _$ H: a, n

    1 y; l6 D: s% r' ]1 q3 a+ K

    ; E' ~" b# I: {8 O6 c" O5 e8 k. p+ f

    / i! j! {8 f) k0 ? ( p2 @6 x9 B+ }) G; D* r& C' M- H. ] ; k# o, ?/ \: v- E% E7 M

    2 U) O4 F6 Q5 G

    " b$ `# f7 P( R1 }. `

    //进行行交换,把主元放在对角线位置上,列进行假交换, 7 ~( Z( ]2 ^3 F W 3 u+ l4 P' m: U$ q" V; x " _6 @! U& O0 ^- A

    ( ~+ W+ _$ N& N: i3 @0 d

    " W1 r# b* A: d* J

    //使用向量indexrow和indexcol记录主元位置, 2 ~' S0 b% E- H # \+ ~3 r z- H9 n: d: n- k$ v8 B * I+ A: {/ g% m9 {; O. M

    * t; l, S6 ]" b+ o A: K: V

    % W) F1 N4 @$ w5 R

    //这样就可以得到最终次序是正确的解向量。; E/ K2 S0 g0 i8 F' z4 q 4 @# t+ O: S S7 j' Z8 p9 N 0 ~1 Z8 a$ H5 h5 k6 M

    ) R) X- s3 Q: w4 ?, n

    ; X& {, E; c0 |. `0 g: F. S

    if (irow != icol) {* \; G. m( ?& V, S9 B7 P 9 v3 d* Q L8 o* }: R 7 w% f) s7 s& l/ n7 @

    / u4 g9 I0 e. N6 k5 r' r

    9 ^& _* J( o5 h" q) s M+ }

    for (int l=0; l<n; ++l)2 H( e, Y6 I7 K5 a" d3 L3 H " ?. B; i: v1 u1 b 9 a8 C5 `/ q# ]/ p

    / ]2 O" C6 G& i) x6 l0 ]- J; V: b5 \

    5 ~8 B" ~% e7 e: t; |# k

    swap(A(irow, l), A(icol, l));% {/ V( d t8 v% o' a# B# I 3 H/ D) G1 B0 S & {: C0 x- Q3 [/ a

    ; L( Y1 `9 }! L0 D: ~ D

    $ H7 @7 @2 q# N

    $ }( @2 I& S- d) Q( Y; ~

    7 x* v- o0 @5 ?8 y

    3 _" ^* i* ^0 Q+ |. k( c

    for (int l=0; l<m; ++l) # f% z! r! W# c' d! M3 i* d' x* h: h1 U 7 E4 W/ A" u! ^$ r& H' }6 `- t! H

    # H" P$ \) |; g$ [0 y

    3 S2 A. a0 y! |

    swap(b(irow, l), b(icol, l)); , y8 M8 W' V) c# y- G* \4 N4 z5 h5 A. \( | 1 m7 `1 O- i4 O6 v

    4 F% Q9 X" P+ `% B {

    # q* ?" N1 w( e2 d0 _; C' f% v. E

    }, m4 Y, i7 ~4 @" g& x 8 S0 z3 {# D3 V3 E , {1 \- o7 B" E( [0 E# ~9 N5 ]

    2 v) w# P& p2 ]( q

    ; r% F, Q$ A+ g# y4 H6 a& D

    9 y% U- \* ]6 T/ L, Z

    % s9 R$ K3 ]. P$ g

    , y4 t1 S+ G; o1 x

    indexrow.at(i) = irow;! d# x" E- ^0 y, i . y. B: Q' l' J; _ ; J4 V: R: J r& U+ q, y

    6 ]4 j8 ]3 v. y

    5 ~ |7 ?7 ]: A0 j& O# `

    indexcol.at(i) = icol;7 _, S, B+ p( T5 H% { ) B# L2 ?+ @' E! T- e% A : ~5 r& j" _; k) R% X. Z

    $ V6 ~' X8 U- Z

    7 p4 v: N/ J% ]* B& ?5 `8 Z, s0 U

    7 q6 V7 h% j1 y1 `2 C( I# o6 g* ?) X- J2 t0 u( [0 m& ]( N$ B( c 5 H) I% p1 {# R' a1 ]( N: b

    9 s' g% u Z- T7 ^ D+ G# k+ r

    0 f) A9 q3 Y) Z0 n

    try { 6 r$ R9 _ l( l1 S# I2 _! r7 o* N- Y0 o ' D4 O4 J( S7 v- r0 v' `

    ) }4 w( R: R, Z- l/ h( F6 Q5 @

    7 p7 j$ o9 h( s0 ~$ u

    double pivinv = 1.0 / A(icol, icol); + w' x- h; r- n5 A& A; } 9 K9 t+ |; A; G5 s* W% I( \. R _% K/ g9 Z

    # R0 e4 U6 @7 ]/ ]: B6 Z. b8 J

    0 A6 A1 U: x, I |

    3 t* n& L! F. Q- m

    # m) G; l P4 H

    & x; f) e$ ~! q Q) J E X0 Q

    for (int l=0; l<n; ++l)* T# H5 o' W* E $ r( B% {2 S7 u x" Y* k, `! x/ J / d# V; Z: P7 V" _/ D! \

    / g1 L+ n% P8 @/ |. `! D7 e+ I

    % F( y0 B# p# c. A/ P

    A(icol, l) *= pivinv;' X) ^3 h7 z; t9 Q$ m ! U6 y! S0 z; e* G3 R$ b4 { - n! r2 w) P$ q! H5 j; [; y

    ) `% U0 a: b5 n: a

    $ X% @# O) U% l/ E; o1 |" f: v

    for (int l=0; l<m; ++l) : \ f: N( B. h; |, \% a4 \9 d4 }; s } ! o9 x |7 u! f4 ]9 I! g# e

    ^% j) v5 j7 o; g: E% Y1 f

    & j9 b. L( a8 E; M1 z2 w

    b(icol, l) *= pivinv;2 y* N7 B3 {+ R1 f w k : t1 `) r" V6 `- U 5 z& i0 d8 U. v+ b

    + ~/ Y- L* R$ J% J1 L

    ! \2 [2 c. m/ j" P/ o" f) m( ~

    / G% a3 U# j9 S8 r" f

    ' A) W$ k% u+ j$ h

    + ?! _. }& m: n. W

    //进行行约化" A1 I0 u7 e& B* ~ % d& `: k# P% f4 P z- C ! }: A3 N) R( b* @- Z

    6 {1 U" v8 x/ O$ s% e( _: U! O8 d

    ( \+ M. ?2 S3 m2 X

    for (int ll=0; ll<n; ++ll) ! ]7 v: b7 Y% R' Z( c1 `4 O! t1 Y1 v" z* X" l ! i" c9 D; E* S

    ! s' L/ K3 m( W

    , |( j" }; o- p! [+ M

    if (ll != icol) {# c$ Z! L# |( w 7 T* P p" f3 w7 z8 h9 G+ Z + m) w0 g& `9 v9 m

    7 y! t& u9 o: K- t" S

    . j/ W5 z2 c( @- O" \

    double dum = A(ll, icol);: M6 E5 W! J8 i / T! ]6 y1 ?' Q& J8 K * k1 T; j e9 J

    8 _0 M8 a- J) }, ?2 I/ c# {" v' l

    1 |2 g$ [. V+ Y- [, ]& |; d2 H% S

    6 J9 ^+ I4 B7 L: t4 i1 h

    ) y8 t/ `6 ^' ^4 Z, g T6 H& {0 }

    9 o% i+ `4 }6 l! w. ^( k

    for (int l=0; l<n; ++l)6 P# y5 L. O* J! r 2 L$ [" z2 v( N8 }* D$ I1 q5 k! b( q4 i3 ?6 j

    . x) ^, ]: z/ c* {: o

    ; U2 Y! ]! G0 _$ q- }. e

    A(ll, l) -= A(icol, l)*dum;$ [$ m7 M! i1 L% U' k / o$ r. m5 q4 z2 p# ? . q4 K1 Q8 [# J8 x6 l4 C6 b

    ) \: ?7 c% F+ P9 C# i& h0 r

    % t" o2 C/ ?! I5 ~

    for (int l=0; l<m; ++l) 5 Y, O) `, Q' U4 w U7 |% {/ O' y" ~! t1 X: I ! |# y& J: W5 x

    9 J$ [$ p) G, n7 i3 f8 G

    ' \. n0 K* s0 x: F; V

    b(ll, l) -= b(icol, l)*dum; % h1 I4 S. B( P3 g0 a4 W3 T- q) {5 x ) n! @" S4 y, N2 C& k/ o* g3 f) b0 }- `4 e. [, o

    4 x- o) j$ L/ {4 S- @

    7 F2 I$ z; r% J8 d/ `7 @8 M6 s. n

    } / R: \' i- L3 A; p m% I9 x- C; r' @6 H0 ~" H ; V8 \9 q% d; w5 |& r' w

    : j5 C" |* Y% N3 ~3 N

    ; H7 y* G: J! q' a8 b. v

    }! B( N% z0 Z) i8 ]7 o . @0 a5 R) u. ?+ A9 [# }& j! Q; X ' e- c$ d! b5 F4 d9 b9 A/ ?

    1 ]3 k5 P( X( ]

    4 `9 t1 a9 ~& F4 h1 B+ p/ e

    catch (...) { 0 ?1 c8 h }* c2 u- M 7 s; \: e# V* I: M6 w# k ' _- c$ V3 Q( i8 j- s$ ^0 r

    1 c; ~1 c8 x$ b1 ~. [$ q5 w

    7 i+ G& D4 e0 L3 D' V

    cerr << "Singular Matrix"; 0 d% j* i" ]. Z3 g# }2 C' A f , `% ~% |! N# Y- p8 t c/ J2 M$ _1 s' [0 P8 n( i6 p

    $ f# a+ A3 K( _9 X7 |" P

    - q- {* P. q" }9 z @* _% T& o

    }8 V# v% x9 F- ]& Z/ U % {1 S: p6 A# S2 h, | " A3 N4 v+ J7 F

    ( r5 s6 |2 w2 M/ t' [! U

    ( a* b- `) J( m* B* R0 |

    }/ Z/ k" d! t2 Z G7 ^* Z7 g* V% j N2 J 2 N% a" J" u7 l& A3 x3 ~ 8 R) R/ Q4 w& g5 j; Q, S

    % v8 f2 U; E' @7 T

    - Z9 Q$ i: Y( g

    } 2 ~& d/ S5 s* s1 L# T, G0 }( j5 Y; Y7 V+ K 7 g) A3 V _# O

    ! o }( z% e5 c9 T

    4 M9 x) V' l: H$ r4 M* r( t# c; E

    $ Y+ }3 \+ S5 ^8 t5 d# r

    4 q6 c( E8 ^8 p9 V* \& b/ H

    . P; \% [: s9 E+ ~ a

    int main()% ^) s4 C+ A3 u* m5 Z5 \/ i 4 Y7 ^8 k# h7 J# _ $ ?/ `0 T$ F3 c- p t$ _

    , q, T2 |: T. _6 B$ s

    # z4 g0 N9 M3 E$ k t+ w) w& J

    {! W) z4 M; }& m( ^ - F: h5 D1 U5 j7 {0 L: v1 D4 L) F/ I u/ _$ Y$ ^: U0 A8 F7 Q6 ]" X2 C

    2 O; T% d; r+ J0 H' c! k D5 J, K

    ) U0 d+ ^8 h6 R& R: F2 L# z

    //测试矩阵: H9 s+ o6 E4 _9 s2 U! Z # t- J( Q- I/ q6 P( o) Z , t; S* D x2 l3 F7 @

    7 V/ q/ d% }" }

    ) m, s2 K" T* M( V

    Array<double, 2> A(3,3), b(3,1); 9 W' B; ^, K$ {' j \0 b& r& f' N q y4 e7 Z: }: v: W \) X4 G. @& V

    . U- T! O6 G/ G! |8 ~+ R( b

    2 J: W% H; g: I0 O

    A = 10,-19,-2, / h8 Y7 x- o& i: C6 A/ {: r 1 ]. Z, J4 ?3 r# R- e. `' G( V0 d ' d' n0 \! o4 x, O/ f* V

    7 z' @: m2 `0 H' h

    4 P. t5 T& m, V+ ~; b

    -20, 40, 1, " e" s) b2 A% j0 f. r ' Y& Q" K- H+ U4 g3 v: p" W, ~5 G* Q

    1 L- [- s' x/ F* D' ^ i

    . A* |7 ]( ~0 z: r

    1, 4, 5;) g, B# s* z# q$ c/ s/ P' Z+ X7 O , Q l( v/ Z: a3 b * [; |( W2 t2 p) s3 W0 o( D

    " J. W l' q% C

    : v( g+ ]/ c8 f

    . ~ ]7 T; k, e

    + D1 I) w. Y. V! m* g# D

    ) o# V9 d9 m; x: N9 ], d" z

    b = 3,' O4 q- n7 h; E/ x0 s+ M : \! b1 B& ]5 a* w5 C" I, j 7 t& _ X+ S3 k% [* d

    3 ]* \ L3 X5 }. q, Z4 }+ X! k0 |

    $ x, I% I5 R3 {: Q) L

    4,, _6 s$ v# C8 ` 2 w. z- d% q' Z4 T, _ d+ }* h 6 \! z" e/ p7 C3 T8 m ` S1 a

    8 L! ]6 V4 t4 V" M# q! Y) g

    - g/ p- ? f' _, \3 i5 K. Z

    5;( e7 x+ [. w6 O. @ : o6 t- }2 d, O% d" L 5 o2 r+ f' n8 x; H

    ' f! [& _; j8 r, l5 V/ W

    / e. x' [: }+ I, c& S4 Q

    . w$ ?1 R" G2 M% f) u $ _. e9 j: n, H/ m8 r7 B3 g# k4 e' m4 k" L" [% Q

    ; p3 F9 ]5 o& D' J

    ; ^+ e1 S& p; T* W

    Gauss_Jordan(A, b);2 q/ B/ r3 L* Y/ U( e+ J4 D . V* F" F/ ?" _2 L % w9 s* e5 u# [# |

    # U. `- x4 J% @- z( s# u. j

    % f/ N; G- C8 m0 G

    1 y5 |2 q K1 x! } 1 D/ L2 [" m( A. H3 e 7 R% z, E" v# W6 y! H0 |

    7 f, C G/ R" z

    % z8 t- N+ `/ w' p; f W i

    cout << "Solution = " << b <<endl;1 t) B" T! a$ `7 u , D% G$ |- p$ s) e- [1 j$ L3 d# y7 B8 }3 r

    0 E5 O- Y# h+ W, `

    ; ^) _7 ]' _4 y: T, k

    }4 t8 S( a! k: C+ \- { 8 R0 g" M7 s6 H1 ]( i8 V2 x1 j- V I: S: X

    $ I2 X7 P* X& M1 K" E6 P+ E# ^9 P

    & f4 b5 I! N; b: f5 n0 Z4 i0 l6 U& h

    8 E0 ]: G# d# ?, c/ v# {; _" n

    4 R+ N2 M1 g u ~3 n) Q

    w8 f* [# L. D" }

    Result' |2 E8 c8 w! @+ p7 v 5 R6 v: W5 v! Z% R' Z( m ) r8 v8 o& L( b5 g. Y" l

    0 u8 S* L1 R1 I b# R, o) T

    1 Q; @4 H, S! z3 H) ]. q

    * B/ Q& X" s; t3 A8 N: z

    ! ]1 d. D u5 _9 ?( Y) {

    ! K6 H1 J! f/ t P

    Solution = 3 x 1 % u2 u" E: C& y& k2 v8 T: e P, X5 v( h2 s - W3 w8 m: f4 [: l7 C. L

    # U% @; t: w4 \1 r% n v# {

    ; E& f4 `$ I# h! m

    [ 4.41637- b& i, J# H$ Q' D7 } + Z6 g: d, T4 t! v7 W1 b ' E$ q+ S4 S# M& R- |- C' q

    $ {' S% u7 ]5 [6 y# K

    1 ]0 z( D `. T+ ~" Y; R- L

    2.352312 z% I8 U. k1 Z5 l; t8 S% Y I 6 J" Z$ A& r1 _) \+ A) u/ } S6 t& K" R

    8 K4 u; `' A/ T* k, K$ w. K* d

    0 l/ I& D x! o o; [9 p* w

    -1.76512 ]& T* t% Y) l+ t" {$ H! z5 `( W ' Q. p6 g$ w) [' P; i! B2 P( e ! l: y% d7 A. |

    ( Q2 ~" x( z @6 h3 e) g' ]

    " I4 d4 G- g5 o( z$ [9 u/ h3 T

    # M% \( `) l) O( P( K

    . W3 {5 F' m* G* S' ?

    4 Y, j! N3 A3 x

    $ C4 N H% t! A8 i/ T; t

    7 w$ k! t o" G& ^% g

    ; \% J' y2 p% t$ y* s2 |

    从代码的过程可以看出,矩阵A的逆在A中逐步构造,最终矩阵A演变成单位矩阵,解向量X也逐步替代右端项向量,且使用同一存储空间。 * G" Z j. j$ k7 y. k0 m5 Y4 R* T7 k

    3 r5 H2 `! L+ H& f

    * i* l1 @$ E- w! t

    - g# |& `$ {: c, O- K

    ) |9 B! ]7 x- `% i4 Z( F& X: t

    a7 v& Y `; L2 O) t

    % r8 X# u- d; C- i& F/ y

    * D( L& I% \5 i1 P

    ) M T' A- j. T" T3 Z8 N

    注释:[1]主元,又叫主元素,指用作除数的元素 # J% h2 Q u# j: K; y

    0 v/ X( O v- J) F1 y" } 1 I/ `% ^; s. s4 n- g

    ; M( V% M- }0 b4 [1 L+ t2 ^
    [此贴子已经被作者于2004-6-3 22:15:49编辑过]
    zan
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    嗯,就是慢,不过精度还算可以,用了blitz++库,发挥C++到极点了,现在应该比Fortran编写的要快的
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    如果C++不用模板,Frotran是比C++快的,尤其在数值算法上,但Blitz++库就针对科学技术开发的,非常的快~~上千条方程的方程组很快就可以算好,当然还要使用编译器的优化
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