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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 7 n6 e2 ]- n" u3 t9 p5 x

    ' b" B0 Y5 p% U0 ]6 \

    # F, z s, u0 q! H

    9 @& x6 u/ h4 [; t- s

    $ q2 a) o, ~% }& Z; R% H2 z4 o

    + b9 m6 i& v( Y% ~# i+ O

    ! b. L3 q( H: ?! o

    ( y ]8 R2 A3 ?" B9 A7 `

    4 X2 R' ^9 ?0 _* S! D

    6 l4 o3 a$ ~3 Y) W" g5 ~ w

    " E0 ~ X7 Q# t, a6 k, k

    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。3 P+ C! [8 E1 b' k1 {. |

    : u! R) T- [* _! z

    5 v( S' h) D3 L% ^. t- d7 }4 B4 H# f

    4 X$ n) K- j5 b: _+ y: d; i

    J7 Q1 ?" }, U( s5 ^& x- |. c

    k" D5 J8 G; j

    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。; o) A' l" L. @, u( C. u1 }

    & G# h8 `2 S9 D j6 D

    ' k/ {9 }6 x# |& R

    8 n- r" A0 {$ L" z1 p) W6 r" ?6 g

    5 Z+ `2 ~) W9 e2 k6 g

    - Q! I3 D4 G, T% i) T. G! T5 X

    下面,我使用Blitz++的Array库,编写全主元Gauss-Jordan消元法。 C$ i q- H2 T

    3 M' x6 H' b* P' A4 c

    $ f n( b: W; r0 U

    ) b8 n6 B. V; P

    % h r) n N9 {0 l; ~

    - A, f: k& L; n1 ~, b! n1 L

    Code 9 Q" I6 a6 g8 |+ l0 { : R# G3 L1 i0 ~% Y W+ Q % I: v5 U+ _; l: x/ C

    9 v' G/ q; z$ j

    % e/ n% f Q) {0 E/ n

    r( k& Z6 [; m3 B

    5 E" k& ]) \/ M. h) Y

    2 p- P; t! S4 R, Q* J4 D

    #include <blitz/array.h> + T. m7 \* J* F# B; X9 M6 `/ }9 o* A9 n* Y# _1 P H7 U5 h O! n2 S6 M* f2 K# @

    ' g+ }3 I# e; j5 p7 m

    9 F. q& J: }- Y" k" l$ _6 R3 d6 d

    #include <cstdlib> 8 V2 l1 S, s$ @5 {& `. g ( K) d0 A5 x2 i2 E) I8 \# j7 T1 o6 Q* s' O$ i4 g' H( U6 y5 S

    / n4 s4 V) c3 E5 \& z

    $ {3 w- ]+ J3 c2 P$ G% U c

    #include <algorithm>3 x `% o6 c: N O* d) { + E0 D* j7 j- r& H' ^7 _ - H2 K S( h; Y" f5 o. ~) G

    ( z5 j1 W+ n7 z! K/ T

    ; F) B: Q$ V% {. w# v( _

    #include <vector> / x- R8 O) ?8 ?' Q$ A( s8 W : j/ k0 ?; B& \4 I* Q6 ] ; ]) u: K! b5 {3 H6 y% O# f

    / Z2 p& ]0 ?' k4 P& t% v

    " J0 ~+ b* u# e* B

    using namespace blitz; ! v6 A$ i) T6 B2 t& G$ s+ h! k8 i3 Y0 y% A8 V$ [- t 0 w8 S$ Y5 v3 l8 o

    4 `. l' Q1 P8 ?" ~; b. f

    2 i5 k( j* \, Y% [

    ) V1 ?. D. |, ~( Z

    ! t4 n0 T) e9 g+ ^

    . Y! v! f j" d% X" I6 o

    void Gauss_Jordan (Array<double, 2>& A, Array<double, 2>& b)( j# x- n k1 d' a% N5 t3 V- J% ^ 9 ?/ G4 v E: ]0 a. R1 g- d2 I" d+ v8 U0 y6 ^0 v" M

    # Q& P7 a* ?1 K# } Y# g+ A

    ! s+ q- R* C1 ?, n+ H/ A

    { ( ?, a! m+ l' R, K. f( s7 J& ]- ^% }" b3 @ 7 w, H; o8 ]0 n. l6 f, t

    2 m. l6 ?/ Z1 I& {$ }4 m1 u- h

    ! R* R& ~2 L( [

    int n = A.rows(), m = b.cols(); 1 D, R+ h) z9 z# x! f( ` q& }8 ?- ~& v' b . b* `; f# U/ W1 ?- Z3 X

    , W4 J0 c5 H% L/ [

    ' G$ P) e* K3 m Q& F$ p

    int irow, icol; $ B& f- c8 Q4 Y& g! _) D' g! x. _7 Y$ v, \" g, P, G. ~ 3 i8 _% l- {$ y/ t

    9 B5 v, x$ u" P: v4 ~7 n

    * Y: p* M; H: E2 a8 B" ?. @

    vector<int> indexcol(n), indexrow(n), piv(n);; ^5 d6 `1 m9 p3 ?; j / v9 y3 A* l6 Q4 n$ b S5 A5 m4 _4 d8 c* {/ ]

    5 |- w$ n& C9 X. v4 G1 Y. [

    ) F) P8 F/ Z5 W4 K, k4 Y

    ; G. U; T/ b& W4 U, _, X

    ) y1 M& i2 N: L: o. {. |

    $ M |( {$ u" {. ~

    for (int j=0; j<n; ++j) / }) W( e8 G: H9 h ( B# j/ t& A1 s$ u - q+ [3 t. ]! @' {

    4 Y* p, i1 y& j! c

    + f! h4 S7 u5 | M- _, ?. O

    piv.at(j) = 0; % j l1 F- U% i0 Q4 W ]. m 8 @+ F2 S- y6 _ 1 ^- p2 N. |& G0 N. H7 U" R/ W6 I

    0 N+ A% u3 H) V6 n% g q

    9 T* x2 i5 L5 m- @) X

    3 k {" u9 |. d2 p' |0 I/ U; Z" Y 6 |2 y; b- R5 k+ j8 N- T0 {3 u; V+ C7 {$ ~

    " J: v9 p$ h9 M0 R6 f4 ?! p

    / t' O E& H# M+ ^* l

    //寻找绝对值最大的元素作为主元 5 x% y$ Q% ^! [0 G" q4 M: }: v9 f y7 H ) ^+ K6 q' S9 Q* h2 ^5 x

    3 f8 {& q, O4 Q; y+ l& j

    ; ~6 A( M( L7 H0 d

    for (int i=0; i<n; ++i) {. ]" ]3 C1 f7 B . ]* g. O- h: q$ F% [1 t & ^& G# c- D; l7 B. k* a9 ?

    % Y2 C) f c4 l; g0 P

    8 R. u' B# l, @, k f

    double big = 0.0; % A$ K4 f' A: v7 Q. Q, k' F& p7 Z; n; k ( Y+ P! K+ H) p% g( t0 m3 v$ i

    + T6 G% z1 H) w

    # \, O' j1 [/ f A8 w+ k' }

    2 V4 A" z9 M, A% h2 B

    ( w: X& n+ ?; c" h

    % c2 \6 U0 y3 e7 z+ y+ L

    for (int j=0; j<n; ++j)6 T. f0 P. |% K 0 S& s. C; l3 N; ^( @/ p( [9 k; w8 B3 I U0 i* s3 p4 H# o" h

    " Q# c4 j9 }" `. J+ k7 A

    7 J3 H5 C' K5 p

    if (piv.at(j) != 1). f& J' ?" J# l; N. D * f* C# s. \. C+ g7 W & B2 @. m* q/ @; `

    & o$ V! V r. ^% F6 c

    / a9 G1 \; B$ s$ D+ V( ~6 t9 H

    for (int k=0; k<n; ++k) {5 t) x9 F3 ^2 B" W0 r' q0 ? 6 w2 O3 G P- T, z 0 A, Y7 u |# \7 q

    7 y0 V( B1 R" ?. K0 B7 M' E

    ( c6 M3 M6 Z1 p' W1 K6 H

    if (piv.at(k) == 0) { % j% M8 _+ e' B / e. K& p s3 f- S" C) P, a7 {6 G o" q; R7 P' c

    & i$ i. J8 w1 F* [. }2 D

    * E2 Y) W) c7 `; s

    if (abs(A(j, k)) >= big) { % O0 E. d/ R+ r4 d: g2 f$ z. |/ T8 A( A7 m 3 Z( Y. U4 [' ?1 F7 h7 }5 J- O# F) {

    0 \) D& z+ {; d: u& d4 r

    ; Z+ N9 a) H6 O! A9 C- k- R1 ?' ?$ Q

    big = abs(A(j, k));3 H& J& o- u+ O6 z" x$ }8 ~9 Y - n7 t" n% b! v' o0 A 6 u! v! ~; e- Z1 S V

    * H( ]. S7 g+ |4 h+ s- a

    ) K- ?3 e7 D* c$ f+ {; t

    irow = j;" u% o' s* |. A% |" ^% i1 G , E6 O6 J) i# s( m) k; R$ m4 N$ Z" @0 B$ E3 ^

    3 z$ X1 N- o! N# ]- q% R

    . q' t% U( R; `/ U/ H

    icol = k; / X. @- p9 \2 f . L3 p1 [' q+ Z7 S% S2 K# c( G/ w* ^+ c+ {* p& T) v

    ! u, a7 U3 m4 U2 o1 f0 Z

    1 B6 H' r4 g7 l

    if (irow == icol) break;7 m9 I9 ^, V+ f 9 Q4 O! `- f5 T- S 2 S& v; W3 D6 p% E5 e

    + M+ n" u5 p9 ]- a) T, z

    " O, r" \! o1 U" g5 V5 ?, r/ f

    } 2 ^0 X0 n. m& k" w6 u# v+ [0 t& L3 F; ?* |7 X) U # c: j7 t" g# P/ B

    ' L9 l0 c1 W" h% @

    , K" a3 c5 U. `) m' J' Q8 {2 Z3 [+ w

    } 3 M8 F% ^' Q: `8 e( c$ m! }, {0 W 0 }3 X. Q6 u. i% x+ [; a

    6 {# c5 S) [0 z) [

    + j) E2 ~/ ~! I' n3 G% o

    } 0 g0 m) D9 s8 g2 g7 a5 y: P! Z/ Z" T! H & c1 Y* i7 a4 e2 y7 c

    3 T2 @. X% u" b( h& H% B

    / ~- J" t0 Z! \

    ) n$ r( Y% j% x6 e

    4 z$ y% C5 e. [4 p! x0 }

    5 {, G( |7 c- R, Q; f

    ++piv.at(icol);0 O0 s- i$ }! U1 h5 v, |# L( L : [3 z. D2 Q5 j6 v" k ' s5 _; G* v0 Y' s" z

    ( i$ w L3 b7 L1 I$ B( x7 ^ S, ?" w

    7 Q7 c/ v& o N: ]4 I

    ! P1 K1 C4 S% E3 } 4 U9 x. i% |6 T5 s6 G1 \7 c* _ 3 l& R u f! @' N& D

    2 m; S6 D3 y9 B" d6 I/ p

    $ [' t; u" U+ G ]' X8 r7 d

    //进行行交换,把主元放在对角线位置上,列进行假交换, 6 S# W( l( H3 Q( G1 R. |* B # V9 L/ t5 _. F( q H: B. c1 u / F$ d$ a, s5 k$ X, k, Q

    l# d- `- S2 M$ [! z

    ' ?/ Q/ `- x1 @

    //使用向量indexrow和indexcol记录主元位置, + z9 K6 J# O( p& ]2 T0 m% N# C 2 y) { n! Q0 x: U; n1 S5 q & g0 M3 a& b6 A! c7 C

    1 B, H. q+ `) R. x0 v

    4 f; y# A/ p9 z* O

    //这样就可以得到最终次序是正确的解向量。 ; C3 ~1 V& P( p$ e4 O- x1 p ! ^% } k, R8 h8 `( r: w . k3 d: J! ]! ` T9 Q s

    - Z! |* q' N% t

    + R6 p% p' H8 a# _6 h

    if (irow != icol) {" y" {' ~8 \8 D( F . f* s7 c, h$ Y! M$ n( b8 S7 i0 v 2 G' @9 A7 k9 @2 u5 g+ K) ^* ~9 F

    ) N' `9 \9 V9 }1 L6 |) P2 }) w5 |

    * Z* |7 J- T% t1 @6 `4 `

    for (int l=0; l<n; ++l) + p* O/ J! m2 G- T# Z( Y6 V2 C$ d! }: U 7 U2 C7 o7 S1 E

    1 B8 @7 h' y8 q7 l' g

    2 N: N2 u) h7 H4 z; v

    swap(A(irow, l), A(icol, l));( m' J# r( o6 g' @# A. M' z ) a8 v4 M% H3 E L( ]2 t3 a+ }. _6 A/ | D' N" o9 D6 u6 F. |

    9 f- f# `/ m0 M" c1 d. V

    % ]7 ^0 J9 A( D1 B

    ( z( c* `+ o4 M$ ]# t

    % @! I) y& B2 p) C+ H

    ! H. E5 J; o- ^, N

    for (int l=0; l<m; ++l): [: R) A/ c0 I! [* s1 W, C' D 5 y1 I: p* v9 q' x/ ]/ [7 m2 w. O' j f& l' F- K7 X! [

    $ \. S9 }! p9 t

    5 n, s |- X) r. e3 X p

    swap(b(irow, l), b(icol, l)); $ M$ s* w9 d( t/ x: ~- | M% J, I8 v: g9 T5 a. y6 W 6 O' k2 ~3 j! S* y2 J, V o% I3 y; ?

    ) n/ ^: D/ {3 @# B# v% a& T

    * z& c; j# W4 g# i1 k1 x2 a

    }$ i, s+ g) N$ n8 R( z! c . P; X" ]% c" d0 O8 G/ W5 C B; j& W; C# |0 M+ j% I$ S

    + |8 _, E! ~* M0 W6 [ s; s/ K

    6 v2 Y6 F! y8 I. e3 W" A% C

    0 ]$ W# @0 h1 m+ U2 `

    , k: u, Y1 a& b$ I+ M

    & s& W9 b* k; y2 ?0 S! S

    indexrow.at(i) = irow;( N( x6 w9 N% S. O1 w# h) a6 V * U8 o7 J! X+ m- @ & l# Y' i" |4 _ ^ i% Z* A2 m

    ! H% B& S( x+ y S+ X. p8 ?

    - v, D4 b, H4 d# n% w9 u- y

    indexcol.at(i) = icol; o7 z V+ Q9 M. ?- q( M- z! j % i3 B, n4 c3 u8 `0 H0 d2 K- u: m

    5 y( `, R9 Y: w1 w3 y

    ) ]/ t! }! E- P

    ~- ~* p Q. x$ {; u7 E; p . d/ O! f) y: y X% O- C6 l# r2 U2 s

    3 B2 ^8 P6 u6 C3 M" T7 q& g

    ) H* q( n4 D3 l* h% q) G

    try { $ i, }' S( C/ F. m' g% R4 a% h1 G2 d E, \- L3 a/ q! [: o* d/ ^ ( w/ Q& w8 Q! a( @7 e4 a6 J

    - C# Q2 ~3 K9 J- W

    * U: _8 ~* o; O5 l

    double pivinv = 1.0 / A(icol, icol);& U4 U# n/ `" E2 C7 {3 E, q6 N & E/ Z* ~: b" {0 i7 s* ~ S , o+ r( M6 ~+ }, z& p5 y

    , a! ]5 f% N. \ o2 V' F

    0 m- ?3 j! v* b

    1 \$ b7 F" u* X3 U

    : l/ M7 r8 ?! _) @! l& ~

    5 L8 J: |+ N( Y7 g1 e+ }( M- F

    for (int l=0; l<n; ++l)' d) n: [- Q# A3 ], k. Y 9 {& o0 E; H: G 9 G! d- _5 w- ~) N' S

    ( Y3 Z0 K+ c0 Q# |2 E8 q% ]7 H7 S

    " e& d# {' v G

    A(icol, l) *= pivinv; + J% C$ e1 W4 L% w( V8 U/ l, k) M' ?: `- ^) e! I4 t8 O 0 d; M, T4 h% n( x1 r+ A

    " j h/ @0 ^! {/ O

    + l W( ^' p2 p3 W4 A Y2 H

    for (int l=0; l<m; ++l)8 d m. X: _- H & e+ M/ o. u) \8 B6 I' a$ G 1 R: @: {, K& m6 [* M( }$ i p

    * _; v% `2 P6 O; i

    0 i/ E. v; e N' Z" @: w$ Y

    b(icol, l) *= pivinv; + B3 | g# E5 O6 v6 F / J: f$ [/ P: R/ L4 M I) }. t ' G, K7 w! }9 R- H

    ' J) N8 T! _5 v

    ; H) i0 R5 K6 `# @0 P5 o

    - X& ^% X W2 } s

    9 A! U9 [8 d& Y3 `

    # d+ k! [# @" {& t& t2 `6 S/ r

    //进行行约化 + A* U: y8 V2 R9 }# ` 6 U, q6 m0 e f2 U9 h3 Z7 I+ | / g* r5 h8 }/ o' a W& P

    ! l& K; e; q7 b

    ( w& W+ w: A5 \* h6 D) x% X

    for (int ll=0; ll<n; ++ll)& } A% t2 y$ ~- k1 D8 [4 r$ [ : U$ b" G- V0 w Q) { 3 i. h: r+ k! O4 M( J# c

    ' U1 s+ X: y) h

    6 G+ \- \4 ?( i* ^

    if (ll != icol) {/ |9 ~; y% W- }4 r ) ~; e* I/ p/ t+ c0 e N9 @5 D& H$ F8 r: _& C

    , S, L) @- B& t% ^$ M; z

    " O; m4 G: w8 c: T$ i

    double dum = A(ll, icol); # j6 t7 e; e4 C& h% b9 x6 o7 S1 l 2 ^; ]7 q* s3 n1 {1 u7 u' @: x6 r5 Q( a+ G' }

    3 q y% G! A2 @& B5 ]* l3 X

    & T( g9 m5 \7 W2 Q0 f o5 X

    5 m- k- }/ L. I

    $ q H; q0 M% S) y) f2 x; u" B$ M

    6 F) a2 h9 @4 D1 h0 i9 {

    for (int l=0; l<n; ++l)9 l B8 v* \ N/ ?0 X( P & C- ~# j; J N" y. V t3 Y/ [7 q+ ]- i+ s0 w( u

    5 U: d4 j3 p. y. y

    1 X' U" P- F: w" J2 j$ P

    A(ll, l) -= A(icol, l)*dum; 0 l& p& B4 {0 E( S f" h8 D* C ' g8 W. H" x- z$ F) K1 x4 s# p4 @' d2 J& P" j: P( ^

    6 U) f" @/ `5 W1 X

    ( J( q4 ?5 q" S) X8 ~; }6 ~1 E; N

    for (int l=0; l<m; ++l) 2 G8 x9 H3 Z* Y1 g. u2 s0 v4 \ + C, N* Q/ ^- w7 y) t

    + F J4 N3 u; o5 p% w9 A+ L$ o

    5 [, M: G! l# k: W' z5 I5 `

    b(ll, l) -= b(icol, l)*dum; 5 h/ |. O( l1 o8 a0 I+ p' u % v8 T/ V# r; ]. U7 }0 [8 T' h * {. h l5 ^# ~" ?

    ( O! l7 I% M# [4 E( U7 s

    1 ~- A0 ^3 ~0 ~0 V' ^

    }3 S$ T: X' j4 E8 i3 O# z. {( a$ Z * F2 r9 L1 c& N* X 3 M) A9 Q; @( j6 X% V: }5 k G

    ( j1 {4 Q# o: ~

    * u0 R. V$ G1 M- |: V

    } - r% w V4 ~# {1 E/ U8 a2 {2 h3 d" }: a & ^2 y# A! U8 N6 Y0 _$ C0 ?

    3 Y F, ]! f w+ @8 q# j! G

    4 ?/ N: F: h- C- h3 D- ^, G

    catch (...) { ( U8 p/ x: W( w( ?- p$ z( J5 q 4 f# h0 l5 H. X9 y: d/ A4 q5 k I3 {$ Q3 e4 U) Y

    - C5 }; K) _! x. @* D; p8 Y! t

    9 ]8 F K( W; r" T" ?# e z

    cerr << "Singular Matrix"; 1 i( f* {8 c8 P2 j" C 0 b3 {0 Q" _8 ^# r2 s ( X q( e6 f' A( w$ [

    ; |$ [; t1 O, C% c' p

    8 a% D* y/ j! W6 H0 D

    }4 i3 a# c! j( u. M) V " W) i) J/ B' r/ g, ]3 h) n, y0 `! ~) u * f7 ^# F' \, B% B' ]2 y9 n

    8 A+ W# \& g, y) i% a! ?+ A

    ) r+ {) k$ Z9 |% O' l) Q

    }& J. F2 [' h9 ^! k : u) v7 r0 _& A9 H2 ? 8 c3 @! I3 \+ |; J4 ]- C) q5 C% `+ G

    $ f, c: [' S/ j+ i6 Q. X

    / W5 J; ^) u; h- z

    } . e Q& z; g. j; i9 l9 z) P/ L. R J n/ t9 `8 G+ q ) x' { _( T& \6 |- }

    / W0 a9 w* e) x2 L$ o

    # Q7 Z, |' p( N

    / o, l' O$ p( Q# y" Q, r8 I

    \3 q2 o& s, q3 `3 J+ s2 _

    : z* x) \. g9 B) c1 Y5 x

    int main() , p$ V& n4 f. k3 ]! u3 |+ l" R% ~1 R9 T( B 4 Q6 o8 l: t7 e; Q: f

    " w3 B5 w, W: ~ g6 R7 d i/ ]

    3 x/ i# P: ]# L

    { : b& j0 S. H6 p5 G8 J 2 N2 d5 H i) ~" ]6 l & S, y) `* F* R2 d- }8 u! [8 z

    + | p7 i w! X' K* h& {+ u

    - s c3 \- u( ~4 T

    //测试矩阵 ( [$ r( j3 r; O0 a; S. L# z! J , f! x, ~ @) @1 |; u8 l- i1 G Y* }' }0 `- d i. z$ j$ X" D

    + `1 Q& W9 r5 `) C3 W

    * g4 y% C& s# W

    Array<double, 2> A(3,3), b(3,1); 5 i: P ]! f% R7 D6 Q q4 F' D X( W9 \; c# n4 r

    ' L6 T4 b R7 V, D" c

    : U! b, V ?2 h' ?

    A = 10,-19,-2,) V: ]8 b$ ]% L7 V" Q7 w! b 1 P7 J0 `" l# W1 B& v- H' P _( k 8 Z) [* N( G) Z0 F. _

    " {0 g1 K9 \4 i/ X

    & z2 X0 ~- _ H$ z

    -20, 40, 1, , p4 W! w. V( o6 Q& p: x+ f , r' U6 R* o: j, q- V- b" r: d

    5 p7 ]* y: Y8 `* E2 c5 K

    & S5 P! U- E* H5 p6 i

    1, 4, 5; + r$ S. p8 z! ?1 B# z ; M+ g5 ]/ C5 I / _7 f- O3 t' f9 e" q. w

    Z* p& O( ~) _4 G

    ! F0 ~. \+ Q9 T5 a) ^

    + S: g$ a* _. m2 ]

    ) w2 O4 K8 d* Q1 V1 E/ s: P: Z/ a

    + q$ ~! @( w. o$ v9 ^" U" n

    b = 3,# s! q3 O5 s' o; I 1 _5 n: C' q6 ^& G7 u; j$ L) V- ?) r7 p

    2 T# C2 g( L* Z2 v! O

    ! N- X: g. N, l/ E3 b% w

    4,. H9 P/ w$ F, \6 M- j8 V2 \ 4 _- d! K" n3 U - Z, X8 E: ?0 h& G; F* F

    & }) {0 H: _4 h" j/ Z

    6 j8 v. W/ q2 y% X' ~" s4 t$ W% w$ L

    5;, p6 l- S$ u( H' M3 F) Y0 t. C 9 ?7 N% K4 Z$ o! I 7 K/ a3 e3 X5 P. f

    . B1 A5 X# {; y, }7 j# a6 N& n- f

    % m7 k5 @4 |/ x2 I W

    8 Q/ q! v6 s% C, A/ e" N/ p! i 7 X$ K- {$ D$ d2 z$ Y4 d: a/ Z# |/ X, R3 X; e" R) d1 U( ]

    , F# C6 p: w8 I+ G5 d( O# |

    ' J. Q% p8 x: _- d/ ]6 I

    Gauss_Jordan(A, b);4 h, L$ c; O; }0 E. v, | & V3 m- |$ a+ E9 {* Q; Q! |& T, s1 G . a6 Y0 H) g: E6 g; n2 }

    ) l, q$ g! K1 ^0 D! c$ q

    . P' [- x+ H$ ]7 Z5 D$ y

    ; V) x2 g Y4 S& {. P9 R8 W( c+ @5 d: A 8 T6 l7 T4 [8 e; _8 l* F

    $ ^, W" r( ?* H7 |* T9 x+ y! L

    6 d! k/ W5 C& v! k: |

    cout << "Solution = " << b <<endl; + I% n% V$ A- U" l# ` & \2 I1 U% T+ v, v) b: Q- s - i/ q7 H" }0 u1 Y# N8 {

    * W& _% x8 ? u6 p7 ?2 P

    3 Y# w j8 l, T

    } / n; s, p Y0 u* c5 U$ L9 p& |, k9 |6 P& l5 Q& b C8 z / T, S5 z ]( s# l; x

    . ~0 D4 X. ^( J

    ; l% ~9 S5 p/ z( ^' [) \* s3 ^9 w

    * [2 s9 f6 |1 [! d w) u

    . J' b/ O1 b4 I

    6 u$ W8 T6 K" G4 k7 A

    Result $ s1 y- @2 [/ x c4 x7 G- z& Q X6 |2 ^9 l6 Z+ o1 }% i- W# U $ A. c# t8 o6 N' v9 b# o5 f

    * }, c: ^& w$ P- m# Q

    8 z( C1 E! ]! d

    & {4 I! f% L# Q5 j

    ! g2 E7 e, b# x# u: Z9 P

    3 V$ @/ e3 @' m6 B& z& c1 D/ N

    Solution = 3 x 1; D+ U/ R0 V7 j; E! `: j . B( a& i' y' x. y: p4 L2 r: f& q( e: S6 @6 j" h$ `

    : q9 @7 X$ Z* g* T7 m

    * S; z( I' W: {

    [ 4.416375 E, e; `9 D% m) I7 C) t4 Q m0 w6 ^& K0 {1 w. t) @ . d1 _, I3 Z4 _9 H+ k& {

    - f! x6 J$ A7 W. {7 b

    0 m; W% w5 l; ]' D- H

    2.35231 - E- E. X7 ?; S' A: i: a6 `+ d0 p9 Q5 x3 ^7 W# \+ o / n/ N! [1 O7 R9 f+ ]

    5 `' C! e/ K; m6 Z- x

    ' P1 Q" Q& M q+ e: w# D2 x: q/ T

    -1.76512 ] $ Z4 F0 Z% K7 y5 | + v* _1 j x. A- ^3 A* V) _1 h0 n/ n6 q; w: ~! ]. L i/ z$ x* ^

    % P# h$ {- W% i5 e9 j: K

    ' I A2 j' |* Z

    $ L* L& U0 ~* K, J

    , o/ \3 f) n% q0 P

    % Y, o0 |! ]# z- V; j

    ' k" R# n$ I& _! `9 f

    : G4 P# G+ X: l. X0 E% L3 z5 ^

    8 z9 b: ^0 s. Y1 W( u- ?

    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。 ! E G/ B/ u2 A1 ~+ y

    O$ M6 V7 ]5 h

    K5 s; }5 K! a; ]; R2 O5 u

    % V+ x7 g1 I8 J

    9 f3 I; r. U8 n' y

    + k$ O; O5 D" h5 v* t

    2 k0 }/ v( K8 T$ H- Z

    " G' p# Q# w# b0 y5 l/ F

    . f+ I/ _+ Z2 E6 ?/ Q9 D/ @

    注释:[1]主元,又叫主元素,指用作除数的元素 # L; _, k' }3 t& q, L

    5 }( E1 L% m5 ] ; }9 W l' U" ^: ^( g) w

    % u) ?& z% u7 d9 m
    [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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