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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
    |招呼Ta 关注Ta

    全主元Gauss-Jordan消元法9 \) J/ y( q% E3 A! G- N

    2 f* z3 N/ p( _6 a

    # U R" T2 _6 C, [/ J m W8 C

    * ?' R5 E1 b' M! Y6 @5 g" f* y" x

    7 e& o; K; L9 j

    : l' o M6 j- H

    ' `; W0 r' a6 ], G5 W. N

    3 B% E# U+ a* R4 L( w. |) n& {

    1 c$ X( ~/ d: ^) O5 z I2 e( I

    ; b; e- U7 c! H2 q9 f2 r% z% i

    ( N j. s( M+ b

    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。 D) I H0 K5 P4 [- G

    ) D3 M @0 ^7 X( N: k

    + v: ^0 ^/ G+ }/ v$ O, j( x

    * @! b. {) h- e% t- D

    - C- ?+ Q: P. j# P& |9 i$ q

    : n; E* o# q" i0 m. i

    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。& d! S- l1 O" `7 j9 k

    % C5 S1 G' I: |

    + B2 `6 F, r& L+ o

    9 E$ y5 k5 a9 a8 i& r

    & Z( }# H- n; [; I7 g

    R. j1 w+ [& m- i) \7 S, d

    下面,我使用Blitz++的Array库,编写全主元Gauss-Jordan消元法。: U# M+ |' C* T( u0 H

    ! H6 k* K) n( `" o! v) V, N

    u) B# S/ Y" z

    # E2 p, b% k: y; N% q9 A; w0 }

    $ N6 J) M! q( t0 T5 `

    , |2 v7 Y" z4 h, C

    Code0 g! W7 A+ I! M * c8 ~ @: a6 m, p4 a* t3 U- v7 Q- E3 g - _4 p* ]4 J$ z$ G8 Y. M

    , c- V% h( v4 @% T0 P/ h

    4 x* \! O" Y! v; w

    3 d! Q: q" Q* f) }3 s$ [* H E' L

    ; L; i) }1 v! p5 x3 k- |# g

    " L& f/ Y4 B9 l3 R

    #include <blitz/array.h> ' | V! @& f5 @; V, m( s+ Q& \ - y `/ C9 j* ]; d B: d! E! Q3 O7 |, i

    / W7 H4 n _" N: W& O) h

    # \( l+ K$ Q: @8 A

    #include <cstdlib> 5 l: U' B& Z6 e( Z1 a% x; J$ S* B; s' U' L/ b @# g % _2 b+ Y8 W7 t3 G: I

    8 H" H3 @( C) N m9 n

    " Z/ }. X3 j8 S" b( e+ a

    #include <algorithm>: S+ f5 Z9 q, u - Z) \2 T& I5 s# w, _5 l 7 G k5 Q9 J) w( y+ L, w3 `" B

    & \$ [8 {- V2 o7 x0 v8 r6 x3 }

    : G2 S( R+ I' H5 Q8 O

    #include <vector> ! N3 {7 b9 i! s5 i/ z- M2 V 8 m6 ]+ F D* P' D! Q9 I ) ~% k" K8 Y- i0 ?

    / K: N) O# l, ?, ^1 v K; u! o' r

    7 R$ }9 z+ T: L( `

    using namespace blitz;& p! A. W, @% l " D ?9 G9 k$ J d9 c w! A$ g ; e0 e% ?3 H) G O$ s

    & q" ~7 d# e3 F7 i$ h7 z

    , n' j# }; ? l; ~* o

    ; D4 Y6 o' Q' N9 C& n8 `1 k2 G0 Z

    & Z; I6 p, `3 }- H

    0 m, ?0 T. L0 r1 e7 V( [0 G% E

    void Gauss_Jordan (Array<double, 2>& A, Array<double, 2>& b)* h* _- S3 e- ^) R 1 a' {' K9 ?- S7 ~# v& Q/ M 9 O- p% K/ ?/ B$ r8 q" b8 A$ ]* g, y

    7 l' W0 E% w3 |

    5 l' |/ D( i: D5 D

    { " a* Q; `# I" G' J- W1 i/ L 2 P+ x7 N. _0 E) l1 [ B; B0 |: ?+ U& @& D2 M0 h* x

    8 u+ W. E5 s( P e) N

    ( |2 f7 r+ D+ u' W' w5 ?( z6 i/ t

    int n = A.rows(), m = b.cols();( [7 H f' H; W f - c, g2 B0 _ U7 w, [: d! ?2 N% R. B) e2 X+ n

    ! I9 M$ @4 k3 |2 G

    1 u. w" ]- f% ^, e: G$ G( t! F

    int irow, icol;- ^2 S) H4 h& r; ? & M" i9 W! M2 s' u3 h# [$ h # ?# a# y8 c# |$ S4 W- B* \: [

    / ]0 \6 r: u) F: s# E7 E; L

    ' w/ K' g9 v: \) n+ _

    vector<int> indexcol(n), indexrow(n), piv(n);8 B/ D9 o" V3 j9 C ! A; w) A6 @8 i" h; S& a: i m( [5 [ 2 ~ E# K7 _$ d% |9 N ~( ?

    ) E. J D% p9 a2 R

    - C3 D) o( Y4 g* N' f8 W, r

    3 h' O* v0 z( ? t3 ?5 t3 ^

    . ]7 N- V# m. l9 @- L

    ! @" x' F) `3 u5 x3 J7 r

    for (int j=0; j<n; ++j)7 H: G! `& D4 g 7 D" n% o1 s& y: m% c; N1 D9 }/ `0 Q% N

    4 s" o0 f g! r1 g

    * L. e* d8 ~$ T9 M. z) [* g

    piv.at(j) = 0; C) l9 {3 Q1 K) a1 z; P& b ' R0 n3 C- `4 h: k) `" p ; v/ @* D! ]3 @: M* e% E- v

    ' O, L6 V# s( ~! @2 T, s

    7 o* W5 m6 p3 D$ L+ P% |7 q

    7 g9 O- x5 N4 d/ k; j' N $ Z# T2 l% S% c5 u/ e3 i- q * G, k# A, X' Y, B# k

    & Z- Q0 X) z% i [9 }1 O0 b

    ! q( G) ?5 ]: s) z

    //寻找绝对值最大的元素作为主元 ; ?7 J! L( U/ C3 v! g$ k ( \" k- O1 \ C& F 2 ]' J4 g0 L l

    1 g0 U* t Q# P5 p- x* _

    . }: H) h+ n" Y) Z9 m

    for (int i=0; i<n; ++i) { , |# ^0 h& `0 R! E8 W% f ~: V2 V : M8 N2 q1 u# r) O' f3 M4 e

    ( ~! `4 D% k/ Z+ r

    / H7 q- t) D' G( L& k

    double big = 0.0;3 A3 f2 v, C+ X: d2 C+ I$ p" G% D0 i 5 P- W2 t% }. W: W# U 3 ^& a" H3 `, h' a# G! u1 n8 L

    . g0 C4 o1 S- ^) a3 W

    W1 ^; M. _) K. P! H2 C- ~) D

    % Y; N+ y! b" _4 }

    4 N5 m+ f4 P' v

    7 ~. O! T( P2 Q

    for (int j=0; j<n; ++j)1 O3 l6 N, A/ N! A, T , O4 p' w1 S$ V p& E5 i; O q7 u2 ~ x: N A9 r& w5 D! b! t9 J

    4 {* X+ i/ b+ J9 h# f7 l; P5 _) b

    " a! @& F7 s* L7 S$ Z4 _( Y% {% Z

    if (piv.at(j) != 1) . w( ` N% @) R I2 M$ L: A& q: J1 S ( Y) f6 @7 m4 R+ S; f6 t

    + l- A/ i/ B& G$ B" p. ?6 W, ]

    - n7 A& m5 p$ t

    for (int k=0; k<n; ++k) { 6 u' d# P( `, x& | r5 O0 e g+ X1 {7 w- z, F2 A8 H " d0 z' Q( w6 g3 f& S V/ I

    3 i8 F6 Q: V w8 o0 Z* G j& K' N

    9 }6 Q c/ @: j# l4 ~

    if (piv.at(k) == 0) { s/ G5 [. Z$ n ; V. E* o6 `. k. G. o! u3 g) K. P . g6 j: D% }, p" r5 u% m

    : X$ H' s0 K9 Z0 j9 G5 ]" j7 p

    ; z# V3 ^- e* f5 \) a" a" \( h

    if (abs(A(j, k)) >= big) {% U& H8 D# y! X # S/ K7 d8 g- W 3 l' a; I* w- t- [; Q. K

    # Z6 z/ }2 s2 I% C

    ( h$ m; s3 J/ x& m. s) g w

    big = abs(A(j, k));) @6 m& L2 I8 h5 P- L4 C # Q. E9 g/ M% v# @% [ + p1 n- e9 ^: c' k7 {) N

    ' M+ d+ R# g5 A) i- z! y

    ( z. T2 }+ T. T7 Q

    irow = j; # Q, H& [$ J' _: V2 @! _" i! G. o + w9 u- C# N* P' Q" g 9 b0 K9 E+ R. X; q+ r0 r+ Y

    8 [2 h* i# G/ Y# f* ]

    6 L! ^' H9 m2 |7 m: L

    icol = k; * Z/ v. _" x# v4 P0 T& |: l, N+ i 4 I) ]: c6 O _/ }$ g" d) Y ! H# u# H* R; T

    , t: G( U. g x+ @* K

    - x9 ?$ W: w$ m: E+ [- `

    if (irow == icol) break;, G% L7 b& l1 L0 V% \( p" I; P ( I# M/ _/ R% ~: X' B0 n) A3 R; F3 w

    4 d2 O6 D; q& ]( U9 c$ R X& Y1 N; R

    % u7 h# A& t3 |# U

    } 9 h# w- d$ j( g4 D: B& d) g% p; ]! t* e 8 l" i R L& F$ S* q* U

    3 e' s1 ^1 J: q

    # ]5 O5 c9 v1 B' \) s

    }6 ]8 }7 l8 M5 a" k $ G7 R4 n. v q0 v3 @ |" K4 w6 K, N% u5 G4 k5 A) w) U: r

    & `) ~7 L! l7 a' T$ ]4 A' a

    - Z" q) u m1 R. [8 |+ ?

    } ! o9 Q- [ k0 {$ N1 F9 X* N# H 7 ~: {8 v/ ?; p8 L 5 Q0 d( p, T* E' U1 L3 j* w

    ; B# p) a6 T) H, P" J; w9 P

    0 E" A1 O. ~8 W6 d) _/ Z- h' u

    - l+ }1 B! @8 p! Z1 n* K

    ! b: f" W1 K4 U( z6 D

    6 \# Z& x0 I4 d

    ++piv.at(icol);* S: w+ h, |' {+ x: W7 J . h6 O3 F1 _$ b- Y$ W8 i 3 r }+ X* D! X8 u5 d

    g5 |" C9 I- ]4 I, _

    * H. H$ A/ n$ _( ~' O8 {* a

    ; m& q9 u* p/ m) M; h2 h7 d, p 7 I" m, R$ }! s4 p ; W2 L* M& R9 m, F4 N

    : g" p8 z2 _% W

    C$ T- @- G6 h/ ] j

    //进行行交换,把主元放在对角线位置上,列进行假交换,9 }0 B M2 S) v) s; t6 c & {7 ~3 \& v# C# e8 W6 w ! R2 B) i8 Y* J* g+ O3 Q% Q8 e

    % y* P: |2 w! e

    : c) J9 g# V5 c% w8 A( i

    //使用向量indexrow和indexcol记录主元位置, ' [' `7 }, ~& L, p& |& S% D8 ~ 4 r) t8 ?! l, J6 z* y 9 V' k+ ~) N; b. q4 v

    , v5 Q: k- U1 p, C& {! u

    9 e3 M N& i- |+ j6 ^

    //这样就可以得到最终次序是正确的解向量。 1 g* `' M0 K9 ^0 i9 ]: Z: | 7 t9 |6 s j: c, q: i+ a. Q3 H+ F) G; l6 P9 V- z

    $ G( k7 K$ {$ A; y

    . K; L+ c, I1 W1 @

    if (irow != icol) {5 d$ p. a: s$ |2 x f 4 c0 h3 c: w* p5 S2 N1 F, l & S3 r7 Q- g+ j' y; J

    6 w8 A0 ]4 s$ b3 M9 {5 W- k. p

    : u/ a) a* B- V. _

    for (int l=0; l<n; ++l)/ U7 Y1 ?: K8 x4 {2 F 5 A2 N: q; q2 F. a, }0 Z - L4 ~8 W$ F% C8 B1 ~

    / t5 ^/ v7 y4 K

    4 k/ i+ ]9 P$ [

    swap(A(irow, l), A(icol, l));* Z F6 R# C) h& P% ?* n* i 8 h6 Y$ P) C& v$ f8 N % E- w8 }8 f: o1 b+ E- ~. m$ ^

    2 {: [; S/ r8 b

    " E" N5 F" F7 v1 p( d. t1 B

    ) m* a3 E! I' \( p" s/ N

    2 B( f; O5 E" T& W9 Q6 S7 f! x

    * R- \1 V' K! e* ]# |

    for (int l=0; l<m; ++l)9 Q6 {! H3 G( m 8 {) L' l( r8 y% }& \ ! D5 Q% d9 q, N+ b( K, l. B E

    4 y6 j, m; Y" X4 }+ V8 J

    - i4 b1 J8 W0 G b1 ^$ X7 z. @5 Q/ N

    swap(b(irow, l), b(icol, l));, @6 L' A) ^1 }( ` # I7 e( | B% L: Y* z ( p, R- W- e6 p& p- o Z- p* d

    & e8 Z$ q/ e. N

    : A" H$ [ ^+ w& @: r

    } % k$ O9 b7 T9 z' d! K/ U6 A! i: \: W) x' L6 l, e 8 C& Q R/ z2 L( W2 S6 k2 s4 N

    ! j6 _7 y- Q u/ ]7 d# g X

    $ w8 W% v) x2 _+ ]/ V5 f A! D" o. @

    3 h( `; ^0 L7 V, x& l

    ' T. G3 u t, e

    9 f2 A j C1 G, j/ t

    indexrow.at(i) = irow;6 v/ N; Y- g# |) v% s 0 ~% r) U6 E( I: g* h, L 6 s4 ?3 I9 U$ _, Y

    - r: W& s0 I6 n0 A; d

    8 H D0 g" _- c5 b1 N* k

    indexcol.at(i) = icol;& S9 l" Z, ]" x A) }( |1 Q 0 Q0 _- X% x! h% T! m, X 1 q* O T/ i9 J \# ^- {% h

    7 |2 K7 X1 ]: S

    ) `3 t& t8 j/ l: c/ ^4 m& a

    % |1 h6 h+ b4 x0 }2 \- T7 r a7 G7 K1 m9 s) R1 b6 b% h* Q4 E 6 r( V0 k+ |2 X" S' i) J5 a e0 g4 W

    + C- \7 B: J: p& _

    2 A9 m+ h4 R/ S/ }7 ?: @# T

    try { ' Q \( K K s# S 1 y1 u, k( n3 X" c- l- u- ] [3 g! J' s; R4 E9 A& h% |4 {; i0 J7 M! b

    2 Y* L, H8 \ x# E/ L

    / l8 `: s# B+ n/ P

    double pivinv = 1.0 / A(icol, icol); - ^1 }! @8 [& V4 L v: w; ~! G6 w7 F X: n ( s) J* G p4 F- e

    ( k( z" d" T/ X

    % C# F+ _' a9 n0 |2 M

    . t% @9 ^, E1 J! i7 w e' C( P

    , {- M, v8 ?; {2 {' e/ ~

    : D5 S. `" {" p, I

    for (int l=0; l<n; ++l)( z& f' E7 j* @! K, Z9 ] 6 x" s2 [) Y9 L# E" X6 X # T' n3 q Q. A _* A9 @% y

    2 n# N$ t" s% M4 ~& k' ?, @

    - }" ? m9 V1 R

    A(icol, l) *= pivinv; ( f' K3 {) N' h1 E# l/ g9 v h2 [0 ?3 w+ [0 D 0 f1 H) B6 V+ M6 P

    % u' h# ~1 t4 x/ V6 d

    $ K9 J) G7 ~' N E, k

    for (int l=0; l<m; ++l) 0 g' N3 Y @) [/ d( a6 f3 J: C. M5 r* i# E- U z0 z # z! @" u Q6 b1 j- j6 E/ Y

    , p8 p0 v3 ]& ?9 `

    : v& R6 V9 M9 G3 `& Z& i) h

    b(icol, l) *= pivinv; , D9 K1 q: h: c7 t4 p& R3 r9 D+ P E. l% z- C: O7 v j ; m' r+ U( \0 ]! l

    - e( l1 B6 E( i

    8 X9 p b3 E/ [- j% i' P

    " U5 t! |' Y) W! B! ~! Z% A+ w' N, M

    1 d1 L* ^7 o' L2 s# o

    & P# n9 T( W# r2 R% ?! I2 ?; q+ K7 Q

    //进行行约化! ~* _6 `1 S: q. p1 ^ ) l+ V+ L. E5 V' _# B+ w 2 G. G& N. j) ?2 ~% e

    : ]4 m& B% j0 w* }# z+ }3 u

    * @& j7 C& c( Z$ |' f

    for (int ll=0; ll<n; ++ll). M2 f6 H. M, d % ^& z& v4 c& ~, h3 M* B$ y3 ~% {$ e+ g$ t5 _' n% W! L8 H! L

    . z( @+ [( B, g9 y

    2 L' u: U8 Y0 E

    if (ll != icol) {5 r% M* S1 P8 E3 s6 n# B % I$ e8 b6 E8 U. z* X2 ?3 ?9 N' Y. z( j' P

    p; H! T' x3 J) d4 n

    & @3 ~( t% J$ f* v4 G) q

    double dum = A(ll, icol);) ?7 J2 }& w$ g" `) a 0 N+ X4 d5 H7 B& e8 F8 q 1 w( S2 K9 v5 K

    6 a( x1 N; H' g: A$ C6 R

    ) d% g+ g+ i q @! O& `, l

    5 Q8 v; ?5 S9 M+ r+ o7 ~

    # M N% w6 r5 [7 x6 w. w! `

    . g9 y. O" _; m4 T1 |

    for (int l=0; l<n; ++l)9 o' m- [) V5 m6 h % `& c- K5 v% G . v5 N+ i! s. U( E: m& t; C: e

    8 F# d: O E# I8 \" g+ S ]

    % }& C5 M) `6 W% {* Z$ L

    A(ll, l) -= A(icol, l)*dum;$ D: q9 E [6 h, x/ S9 ~+ U& D - m+ M# Z3 J1 p# o6 p7 Q/ m7 z( g 7 B8 P: l0 ]! Q& |' K# j

    ! }* X) ] h; o6 E; t2 F

    ) |: F) r i* A: K, P* u% g3 L

    for (int l=0; l<m; ++l), P( E( N9 R+ g+ y9 b- e - ^8 @% `% Q- m) i" ]/ @1 R4 r. D& ^ " P" @' ]/ A$ H! x7 P; C3 S

    3 @7 Z8 |1 \$ m7 J& F; E5 S, T* v! _8 t

    3 A6 g2 V. ]; k/ @& W

    b(ll, l) -= b(icol, l)*dum;3 f& ], o! s* e8 X4 C; J 8 M" Q; Z/ W' I9 A1 W& F , x; i- W0 v) h$ t

    * _; \4 j" W% ]# b% S( Z+ O# J

    8 a% J6 H4 f7 F/ @! b

    }% K7 U. ]7 a% X0 `* K3 | # Z# y1 ^) _5 _2 G ( U3 T c) t. s5 Z# {" ~' r

    2 q' n7 X0 q+ P1 F; w

    % F: I; b+ i( N( O: w& Z1 z

    } 1 u0 S- D4 m+ v, G- K( N) C1 M + C. \- y6 D' T* Q 9 i6 k, i/ m7 I6 p4 J

    " z& {/ O2 ^1 p- i

    % p) x0 Z1 l# Z* }8 M7 @

    catch (...) {, _& i' b' d3 c' w+ Z* Y% I , }6 F* u6 \. G0 i& M3 V( }+ Q% d b% e) O. z6 ]% u- ]

    ) }/ U1 F. j* \! |

    : x% w9 t/ K$ d8 T( q

    cerr << "Singular Matrix"; # t( e' N7 b; M) Q9 J 0 |' }, t5 z1 x% X 0 J4 G5 s- X: K

    ! k# d$ q4 Y3 O( a7 c

    7 ^& \ m* |5 h

    }7 ^! X% R( p6 @0 u& ?, r7 `4 t2 r 0 J3 P" U B' K' | 1 B, Z3 f$ U7 i; E7 N

    6 d. {7 F, U+ r: E. z

    A4 G, W7 t+ s6 C7 d/ U- o

    }' W1 u# D8 u( u/ G* P % U: m) m0 M; e% H- j . I8 W0 v# E k5 ^' y5 Y/ G

    0 [3 @( X; `( w4 ^5 t7 b

    ! T' K5 o+ G$ T4 I7 X, b

    }( z/ {. g* O3 X5 ]4 n ; d: q* _6 m( M: t) ?& c# [6 b1 o3 O3 t4 |, n

    f6 X1 N; ]2 e) `/ R5 p5 K

    , {4 e, s# `0 S) k# {

    ( Z" k$ w7 [& x2 _) f/ W$ u/ X

    3 x) ]# K: S* j# r7 q+ R/ ~$ R

    $ X% @0 L% g8 Z P& h

    int main()* A, J7 N0 b: y6 a1 Y, f; z o 1 @8 W5 ^' T+ k; r% s% T) e7 a * }6 ^2 C" d6 n2 l' n$ v

    + _1 k# G! I7 m# r& |

    4 P3 O( U) [, d: M$ B- W

    {7 S& a# t# h% d: v" @% e( y" r 2 V L4 F1 j5 j) q8 M" V ( B L+ M0 u6 @$ P% s8 q: n

    - _! E X% N! ?% |% \; i5 G, J

    : n" y' Y4 K B9 t

    //测试矩阵 2 P: P3 g1 G5 V6 E + D& J" Y# U3 i/ w& c& N# j" p# j+ q ?- W6 Q

    / q# L, d, w9 T" o( _! M3 r# C5 `

    1 r- N- B6 f9 }9 U- J

    Array<double, 2> A(3,3), b(3,1); " K* W7 X7 y" n/ n2 w8 { & x% a, [# [' K$ I1 y 2 t6 J, @2 b: E3 z# ^

    / y a' ~/ C) v3 }# U" l

    ) h$ t7 O/ |, X3 v6 H

    A = 10,-19,-2,2 ], o' [$ G- u. D % b- W2 P. N+ e4 V+ c4 i+ r" E) G3 F, t3 E

    ' w. T9 n) m$ U/ ?* F5 p4 r

    0 z8 O0 O( {* Y/ O6 q

    -20, 40, 1, ) c5 }& {- d# t7 m# E 8 ` ?: m- l* c& H4 O, N- P$ l ! X7 e. B' B2 o& W1 y2 ~6 ~

    9 d& ?$ u. o/ F6 G

    ) E7 E9 @- D# M8 x. Y" s" B: J

    1, 4, 5;) L+ S& n2 `4 y! p' b# d i- t4 H" M4 K. k L& I! A% o # y0 ]6 }; P; R

    , R* J$ G% G6 _( O

    ; K) j: o( m/ p" I2 l

    ) S7 O8 C7 A# p

    , ~ ]! D: S' N: F* k$ ?

    ( F8 [! m; L( c( T% B1 h

    b = 3, 6 T* B" u/ J& ]5 L3 I ' s& i- B4 `& \; M/ Z; V& T! w8 u- p) T8 a+ Y! u; h

    $ ]3 j6 Z3 J: @8 r" w( d

    - ~& Q& ~; p9 l8 C( e

    4, [* e& d% f: {% A% A; L 6 R7 l2 y; G% q- R; A, ^ 3 N$ c4 Z/ \, M* I+ ]1 s7 Q+ G

    3 D6 K; G. [! I9 X6 \# E- X( i: J0 Z

    / U2 M1 I# W4 p; l/ P& n

    5;, o" x- c( \2 w, ]0 U- B, H 7 t2 z0 C; G$ |$ V8 K$ g6 ]9 J/ D% @" x# N

    ) z% c% J2 M: A1 c3 Q- }

    / f% B' T/ ?& O8 G' u8 x

    , V0 V+ {0 n6 i 4 i7 p1 P6 I; u; a0 K9 m, j8 ?+ P ! a B+ P2 y$ k1 ?

    - p" I' p; r( z! E4 m

    ( b1 x; i7 r/ P$ ?1 O! i

    Gauss_Jordan(A, b); 9 D4 B/ v0 q" u # n& h6 @8 S1 l6 P - ^7 P8 M ?/ [ m X3 I

    $ m6 _; `1 G6 T2 U

    ' W0 `. H; |; l; {; o# z

    * s9 f1 c1 `% f Q 5 J: ?, q! |1 g; Q2 f+ _. D . z7 _% P- \9 p; r1 |- o

    ) ]8 `# }3 }8 v8 M! q" ? V" C ~+ N

    O' [6 |8 `3 A# D" @/ `

    cout << "Solution = " << b <<endl; r( x/ P) x8 X6 x( I 2 F. I& K7 j& w3 c6 Y 1 i+ x# C( }0 d' A: h

    3 z( N3 `! v) O! o

    7 ]4 ]8 ?; S' p* ~* E

    } ( K% b% j* m. f+ Y: @ 9 M6 R" t/ p# I0 W 9 _- `0 p# y/ P3 E

    ; Z* A: N2 r& |& q7 n3 }. h

    " ?6 n( B6 d/ }, g; l" h2 Z

    ) M) T5 i" [$ C; O

    # ]. u0 U1 A7 w( G9 u5 n4 o

    0 B/ T6 D5 ? N" s& J8 R

    Result $ Z. ]7 C) j7 L5 Q; s0 j/ H( }. b2 b) i, s : B9 A8 ^) ^6 b1 L9 P! R T* ~. k3 ^, A

    ( C- ~1 s0 L& I; s7 q

    : W3 H5 J/ D% B( p' {2 y

    & h" X q; B5 t1 Q* ^

    ! n; n" M* M( t4 b0 @

    8 P& d8 ]( O( P# |9 V/ z

    Solution = 3 x 1 v' s* ]9 x8 r4 F% B. v ' X4 i6 O- r4 n1 X! Q' O " O. j# }5 N! v% |' k$ b" w

    ! {+ N m2 S1 p' Q8 V% u! D/ w8 ?

    ) P4 k% `3 a& Z2 ~# s) O

    [ 4.416376 t7 A1 N# ]1 e- [$ y( E# i $ R# n! k0 y1 N: d) v5 d5 j' u 0 E& u/ u6 }8 g* {1 x6 F1 S" c! P1 c3 X

    0 O( I( c& {: y- Q9 u" [

    7 E r C6 U# l- q* V/ o& ~& i

    2.35231# i) Q/ M; R" O& c0 ^/ R9 l5 x0 t# L ! n+ t1 P3 N0 r0 e: p8 g3 F2 n; B }; {/ U- d( j2 y2 X5 w

    2 _$ U0 @/ n- f# T2 \

    7 ]* v' r+ I! |$ h8 A

    -1.76512 ] g! x" A) a% [. s$ O8 t4 U' R9 I( z/ a, `1 e 0 ]* v% r) A- X0 F

    : k6 ?( O' O' c( ?% {

    % W* W- Q. c, G5 O6 H

    ) w4 |/ w# d$ [

    ' C. Q- U: M+ j6 N: x* m! A8 L+ G, f4 s: U

    * X6 z9 {1 W5 h7 R* a

    $ f6 p/ h @* E, }" R

    , n6 L; Z- {7 ]% x* T# C" d

    " p4 ]3 s$ Y f3 f( [9 Q+ O6 }

    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。6 n2 _- F# \9 w# Y1 U; G w( h0 @

    2 Y8 a1 C7 ~" j. s% \& w

    ( O8 o( w6 \8 \2 g9 ]- n

    * C! P9 B" T8 C+ b4 p# F/ e

    6 @% y. N- X8 B! m0 @# }

    8 S6 G5 F$ [8 m, C# c& I

    + t1 H3 L# {% b! g' D/ d. P& B

    : L1 d/ _# ^6 Y, M

    : h) u0 g u2 B k, w0 t

    注释:[1]主元,又叫主元素,指用作除数的元素8 t5 |3 C; f! v/ x! h$ M: R

    0 t, R; G$ W+ i. \ / g) s$ G, n) H! G

    " c, E( F) r8 u0 ~' e
    [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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