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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 6 r8 |* @+ P4 n( E

    5 N/ |& x/ P/ p2 e5 D' t

    & ~3 {$ v* \5 W' x" I

    { ~1 @4 l- l t. s' J

    % v/ ?$ }, k6 H; ]4 s

    & n9 C* `5 r1 a% g

    ( s' i. ]8 E- J4 o

    ; U' I s, Y7 I9 F: a! s2 Y7 V

    + _' `( J8 D, |

    * @# g9 F( Y: m; K4 Q; _7 F6 a

    8 Q( U5 V2 d ^& M

    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 K" v; t# Q0 s" p8 ^* K

    # G' ^- o9 v7 ?4 B+ ~7 X4 v

    1 b; {" |3 h$ J5 h0 ^ z

    t+ f4 I, x! S5 e1 p% s

    8 h& }6 Y' y' M! v

    5 V- A2 H$ W& m* ^' U* O0 Q

    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。, U, h4 G5 @! q! F& A2 a# v$ a* T4 p+ l

    ! X" z4 g+ v' y2 o f

    $ c- f3 W5 O0 G e& F' b

    ' e6 u9 t: N- x

    0 d4 U4 ?% m# b) S

    6 O6 U- T! q# T- S7 J3 [, s

    下面,我使用Blitz++的Array库,编写全主元Gauss-Jordan消元法。 # X$ x7 r$ b6 W8 E1 {

    ( [9 r$ g' [) _8 C7 I4 }/ p

    8 u( }- {6 h/ t( G

    9 i$ d0 m9 e1 ]7 `3 l# ~

    5 K9 o# H& x9 l2 q( b& \

    / d: b; w. y5 _, o1 y

    Code 3 c6 ]' Z" U( Q4 K2 l3 B" g% m* w; f) `& h* m 2 n r' }2 @0 {

    4 \3 e6 c2 D6 i- Q1 M

    + H8 v3 _3 _) \. w e

    : W3 a1 v' {) w

    1 c2 C5 l. i' l) n

    4 H& u( l8 U# J% N' \

    #include <blitz/array.h>. l* n/ y' U% V6 B - \( B+ s: Z2 t! a3 a+ h - T! H% J# P3 U/ e

    . x% D5 u' `2 v5 c g

    B1 A7 ?" \8 r- h

    #include <cstdlib> ! f9 F: x4 w8 ]+ s4 K; s: t) R! a9 e. n, q z8 F* ~1 R 7 u- g& S, T$ z2 h' S

    * K9 d) l* H0 |& `

    4 m) q0 `& j. Q% H H1 |* c: h7 S

    #include <algorithm>& T5 P7 N$ F( N" v Q3 @! x8 t8 O1 x h6 }/ K) H8 V" v1 e3 z4 R

    1 @$ S& V: z7 q9 ~, x

    3 _+ N$ X1 ~. x7 ]$ b

    #include <vector>$ w: |2 A l4 `+ u& r! \: z - {" W- ^2 T4 X & t2 N0 a0 L" b- M

    ( ~& \3 H j% p+ a- @5 |# T6 H

    3 D* W/ M$ l; d7 B

    using namespace blitz;0 q# L3 E* D5 f+ u ) R" i+ n2 N- X3 x5 k / k) Y3 u- T* d5 h

    # u7 ^7 u+ n8 I2 S3 B

    3 N1 d' l$ }0 ~7 B$ u3 S, |

    ' B+ e( L u; T& }* R- z

    " g& u/ M! R. m, ?

    e4 t; y1 b* ]6 V

    void Gauss_Jordan (Array<double, 2>& A, Array<double, 2>& b) 6 H2 f7 U6 v- Z( L7 \& p6 S; J( h- H7 Y! D0 W ; P& E& \5 B' V) j8 u* d

    - c5 l- u7 u8 K+ D( o

    * l4 {) o; I, U8 Y" r

    { ; o6 T# f* v4 ? * M! S% }& a4 w& E - e3 y) y) B; Q8 w8 f, z

    " x- s! @0 Y% R7 M) V7 R, E

    # C- S( t) T3 ~+ s( |

    int n = A.rows(), m = b.cols(); 6 l! B4 K" h; Z7 ?% T+ X 7 r) l% d2 h8 O) a& ^$ i* H 0 T/ k* d" J- q/ p3 ?: u- @

    - z7 H. O Z+ a6 O5 ]0 `

    ( m* b: @& K; n

    int irow, icol;7 h% W9 W; Q1 C5 I7 H, Z2 ?- G ; J2 {. a( w, v6 C# j5 A- d \' j- @* J$ n: Y

    " X0 }, F5 e5 |# C: g; `

    / }; e/ E2 i9 g6 }- o6 {& h% l

    vector<int> indexcol(n), indexrow(n), piv(n);2 ~6 p: S5 P0 @7 s1 n1 [ 7 Z& ?! X8 `7 F. H: ^0 C 6 ~, k) o! h; N$ W& V7 a

    / B9 J7 i) @( f$ v) y1 M

    4 c9 O, k% d" b2 K% @ S

    2 O W: f. }$ R$ |6 ]

    ( c9 ~! a2 w/ i( c" Z- V9 i

    0 Q M9 q; H: Y$ A, \, M

    for (int j=0; j<n; ++j)% I3 R* v* z! |' m% q . a& f G O' m Q' N3 W 8 y. s4 @/ Y" b9 _

    3 j! a1 Q: C1 H, B% ]% v! b9 U& m

    " C, t9 y6 E3 ]3 d9 a# X2 Y9 l

    piv.at(j) = 0; & `* T4 I# k( e' A* } H; d ) @) B) s! ]" H# B. \ # N2 j" Y( D0 y2 S

    9 l5 P* T, {1 j& E

    ( d3 B' [* L. K0 A& E4 O0 H

    5 @; P v$ U; N ( m8 i- n& U: Z* j! e3 s2 B# p7 V% r& ?: g8 W

    ) d! Y) ~% o0 V4 X2 F$ ~

    / q" m. i v9 N5 }3 ^

    //寻找绝对值最大的元素作为主元3 {1 J/ N: [6 u- \% [7 g1 B 1 b6 f; I) C3 l s4 V8 Y5 j/ p6 v& h6 }' ]

    8 s' q2 v3 e( F0 b X

    0 b& b! I7 j. i- y8 f" _

    for (int i=0; i<n; ++i) {4 z6 y5 w f" v. U+ z/ n ! p0 E/ U6 d+ U; H1 I/ d2 M$ K/ [ ) w# A2 i$ v* z. V/ l+ M( a8 v( N' k3 h

    " L& w- d) S0 Y, } x7 C% N; s# A

    - |. H1 v g3 Y* H7 {

    double big = 0.0;! E+ Y. b/ x& w* x1 P * l/ d( s1 T* b4 s" q! X ?! _, a5 ~# F 4 ]( Y8 Z& f9 p2 {3 x

    3 c* @( L; H% F$ y7 W& t& t3 D) g

    / a9 _. t8 I* s& `; M5 i" i

    1 }9 D+ h6 U* }

    7 E6 Y5 a; v+ Z

    # q5 M V" |. K3 R& ?' S9 L

    for (int j=0; j<n; ++j) . K; ~* Q% D; e4 j( Y , @$ M Z0 V1 e) I% [ . a4 p1 C5 r O

    % Z2 s. Q g& ^) ~% A* z' c

    ( ]" n4 z5 \( h# x% X

    if (piv.at(j) != 1)# W9 ~9 M- D9 Q9 I- L( @% } " a d; [3 w5 `- y; O* q; ~% M1 G

    1 z& ?$ w7 ?/ v9 ~( i# @3 f

    $ U' c8 f3 m& u f4 s/ t0 e

    for (int k=0; k<n; ++k) { & j, s" q7 D1 [; ^/ W. J2 i4 D) U3 c( [ 4 P' X' l& G/ M/ k- U' j

    ! T! p( w( ~- A9 l0 e% b

    + e' m- E( p. X1 q w3 B V. Z/ t

    if (piv.at(k) == 0) {- j- E- e7 D7 z ' k! L4 U; _- l) s ) {- a1 Z$ H0 [6 m- }

    ! \( X- @4 A' O& R* b. ^. N$ B5 R

    / G9 n P; w6 J9 Y: ?0 L9 \1 i

    if (abs(A(j, k)) >= big) {5 W+ ]/ b F2 b+ Z+ J/ C ! g0 I8 o0 J' O2 l ; y$ K& k6 B5 U4 B. u R6 [" {

    8 D) o M7 T; @/ j2 I

    5 w3 e4 o" k" j# W3 U

    big = abs(A(j, k)); 1 i# J+ C2 ]/ K8 S4 n$ V/ Z8 G; ? 7 k* \' }" m7 y: P" j- k$ u. ~1 c

    " A* \7 w( s6 a; a) G

    7 y' f4 j! @% R$ \5 u. N

    irow = j; 4 B3 g& K- f0 G* w/ r) a' q# C + Q! q/ M3 e& t' c9 o1 A9 ~9 k ; @2 m H6 S; s* y# B: t$ r/ X/ a

    " u& t6 ^& {) L

    5 Q6 e# U$ M( e0 z6 x

    icol = k;( L- l) U, s+ ^3 I5 D * u, J% P& _, k# ?& ?1 H 4 _) j9 {' |! A2 D& k

    & J* i ]" O; H1 L

    ( E2 V( G: E! x( B; r

    if (irow == icol) break;. @& e! O& ], ?; p3 f9 h . y" M2 K0 f4 d3 z' k1 D" Y. F2 B ) b, z. T6 q$ B. n; Z

    6 I' L" Z* A2 H/ W3 g& {

    ! z" B7 h5 U' m* [

    } 5 p; x" L! [, e4 X+ v) _3 p; [' S9 g( a0 A0 M! B! T8 y ! ?5 o& c/ |2 B! ^

    4 S% g' X8 N& \& N; u3 e

    ) l: Q5 t* W8 s* j) v* ^1 x: a/ D5 z

    }* P3 H& v' I( Y5 s & r7 d! G; ?0 v e- r 8 X t& t% O: z, Z1 l

    ! l4 u; [8 x( s) Z4 a2 Q4 c

    ) X% f3 c [- y2 D2 C

    }2 Y( t* h% k# ? }6 d# Y7 m % _! x5 i$ o# ^+ r1 R; W3 M- d3 Z/ o 7 | {$ L( E3 Y% [

    : M! T0 c, G) l: Z

    ( ^1 S2 C3 ?; |, y% w; s

    ( O) W, Y0 Q) p0 M( a( [( d R/ N+ p' |

    ; G4 @# v6 _, Z3 F2 t& y! g

    ( Y1 d3 e& f7 F- J5 {1 W

    ++piv.at(icol); 3 ?* s1 D/ @+ t# Y8 ^$ z t& k K% @3 ?1 `- _/ U% D' y# C # x6 _1 @ H+ s w# N- M

    3 _! o" J% M4 L! ]" f4 o1 p

    $ G+ x# @9 d) _0 a3 R! r" }

    # L; ~& R* b8 t9 P 6 ~% M4 N4 b# m! n3 w7 P* h9 j : c2 A8 b& m) b# R5 m S

    $ M/ o( P/ |* T: U$ P

    1 b* B9 S% x6 L; L6 R

    //进行行交换,把主元放在对角线位置上,列进行假交换,# G' h) I& ?5 O5 Z3 d 6 ~1 Y L+ X$ o4 u7 A/ m# w* \; u7 F3 O/ J5 [, s6 Z: j/ o* W2 g

    5 f; j8 j# y( [; Q6 e2 Z

    $ U7 I! G+ H4 J6 l+ n

    //使用向量indexrow和indexcol记录主元位置, $ w# ]- ]+ l0 ` n0 v* e! ]; A ( S; s. b( P9 E3 x& L/ p+ e 9 `+ ^) _/ l2 _+ f/ y( R* w" i

    3 w$ a5 B' ]4 |* n) P R

    8 w' n' I7 W$ p( p. P

    //这样就可以得到最终次序是正确的解向量。 7 V8 Z9 `8 _/ w# `- M9 W, Q/ m1 L- P4 }: m% ^: @. p' } M1 `% v& m. ?

    4 z- T, V0 }4 T: _9 k- g

    - I4 Q- S) H9 w5 i% O' F$ Q$ R; z

    if (irow != icol) {' n6 X P3 `% w4 F* E( H$ r ' }. F9 b- F8 m0 U7 ]) T3 y9 ^8 n" g" |1 F

    : h) y2 A) w0 {9 K. m4 f

    / O- G% t' H$ S1 f \

    for (int l=0; l<n; ++l) ' u0 [' q* `3 \5 Y! P" o5 y' n: G: \/ Z) K3 x* e- y & D" N: V2 G' D/ g6 a

    0 f0 l }# `* b- q2 U

    $ U- f: }/ K8 D$ f9 A' q

    swap(A(irow, l), A(icol, l)); 2 ^* X& X% [! u& U* h3 w1 S1 |4 q# S# d & S' A$ t4 X0 J' ^3 j K. D# v

    ! f4 z5 d2 A+ J6 P% _/ `9 l

    5 M9 d( W8 b( Q! R: w

    % K# P9 r- X1 {+ j' P5 G9 s

    6 M# f2 `. m" j# U! z5 Z

    3 \3 `& B& @8 ?5 y1 p

    for (int l=0; l<m; ++l) 0 R$ z% y- k/ w. J- j 7 x- X$ y; U8 t: |1 A3 u U8 M* ^# w. e2 U8 d; q" A

    ) M1 U8 |5 V6 I7 s3 f0 a, z

    / V* \6 z: h! V

    swap(b(irow, l), b(icol, l)); 0 F, E7 ?; ]5 ~7 {! ^# c' Q, v, S& [9 I5 J, R: ]) ~, i : R- }" p b) B: E

    3 @: w" S, h2 V

    ) U/ [/ u9 b c% n

    } 9 l( |+ A+ `1 ]& C c1 E1 [3 | $ F/ j) p3 U- B8 l& x . \8 H$ r, n% c, h9 ^$ N

    . u. P: o: w1 E& K. a0 I1 D: j+ ~

    2 r$ J8 |% n* G+ _8 d$ U

    - R3 g% L; O* k$ U2 x

    0 m1 w3 H" d P4 |% }' O" m5 m

    ( m G, A# f& r+ v" ^; f$ F

    indexrow.at(i) = irow;) i+ t! a) K! |4 p1 _ : E9 @" `: K7 T5 o }6 D2 N4 ?( t6 }2 B/ x, z4 P. l

    1 s3 ] P/ B5 D N, o! q

    - U5 d. h8 \' j, J+ i. h0 b

    indexcol.at(i) = icol;8 p# F! Y/ W3 i. E @ & Y% T) W7 l2 L9 ~7 p 9 \( k6 Q, z9 f# b1 _

    + r1 h1 m T8 e! d+ o1 L" i3 h$ K; f

    7 U1 ]# A8 Z( h: w+ m Q

    + u" z; ^5 S" k ( q" |0 z: A3 o- y: D$ E3 e% k ! Y3 C% P4 ^; i

    # H$ u) R1 N' q, |) Q C

    : Q& `. W. [" x1 e Z/ v4 X

    try { 7 d+ A& X p4 I5 \4 I- U6 o; d1 O- z3 g8 K # [' A# j: ?5 N9 c4 _

    & ~5 R1 ~& u( z: o9 ^3 s1 f }$ }

    . ]' A& \3 A s& S; S$ h$ W% p- ?; N3 {

    double pivinv = 1.0 / A(icol, icol);9 l% c3 w" H9 i% ~8 P8 D$ d. h 8 d; _3 z% p2 P: U ' c" T- A9 U9 A. |: c1 N

    - d& D% J) v; h r

    ; l r8 l; X2 d; C

    6 K6 ^, t7 t. O( S& z, q6 P

    7 z/ _9 H/ U l5 ?9 z. W/ C

    % e; h4 Y# B- J+ M# I

    for (int l=0; l<n; ++l) ; G, a+ {9 r5 j% T: o4 C1 g9 D) N/ W' H/ B6 A4 s + o2 f0 g1 W# H6 n4 E5 k

    % B5 |4 v3 J, U

    0 C L% l% L4 n3 p5 d2 j; ?; ^

    A(icol, l) *= pivinv; 6 ~2 \* Y0 f ~0 o$ Z) U9 Y4 p: F0 \ ) U% f2 b" X' j J

    / u4 L* n, L0 L) y0 B; \

    4 I7 U: V& D; j% d9 D. w9 O, ]

    for (int l=0; l<m; ++l)* e9 r% q0 R1 y- S$ i( V $ f, e/ o9 K1 _6 c. e `+ \ - G) N/ D7 y0 M! d# {' n0 p

    ! a5 K/ p. i: Q

    ! k5 P; m2 G. p4 m+ B7 X) t5 S

    b(icol, l) *= pivinv;% {; g, H2 R# N$ e% W8 {7 s% c - n* T" E6 y$ y% A9 l6 |. Q" |" f" n( F7 D

    0 P7 {& k" B( Y+ \, P

    ( _- V! b5 P ]! ]- g* U! v* e6 m

    ! ]' p/ J+ P& L/ j u, j5 p' C

    + h# @* W" V9 Y+ w. l! a

    / X0 p0 @' `( g2 [ }) `

    //进行行约化 # J, R9 p1 [8 W, ?- p/ g1 z6 K$ t a. \$ a) X0 S# B7 i7 C% r& _ C. y) M- `3 A5 f" ]2 E5 b

    ) ]/ ~+ q$ H% e, n0 A+ B

    : D$ v7 o$ j J( V9 y$ c, c7 t

    for (int ll=0; ll<n; ++ll)7 g! b& T: `8 z * Z/ d7 i- W2 ?4 }: y) A0 z % f2 |4 P5 k- m# B

    ' ?$ J3 p3 y3 Z) U2 N V

    $ J6 \; L& Z, h" Z' i

    if (ll != icol) {8 l4 j2 s M4 u# } F& ~ + v' W9 f0 B) r8 }+ x $ j5 I: n ~# S: q! v$ \% e' i

    : g' ?. a, R6 y! R0 O

    5 ?" @6 Y, u' R

    double dum = A(ll, icol);5 d5 h) m! U, q' a " d' Q, K$ `9 y9 T* \! h" C( T3 T6 P+ P! W' w! F

    , s F7 h7 E" a U/ C3 e

    u d5 d" }& A9 K! R

    0 t* ^7 Z5 f- J+ y S

    6 f6 Y% b; c" c7 t# P, S5 q7 ~

    4 l7 `" ~; j! E, t. X9 J+ s

    for (int l=0; l<n; ++l) 9 D- o, ^3 ?! `% Y4 Y/ _6 r: L- }8 G$ ]7 ^4 P 0 ] L$ c; h) T3 Z+ `+ M- g8 L

    4 k1 ?) Y/ ]4 f( J1 L

    4 H! n8 e* f$ Z9 f S# |

    A(ll, l) -= A(icol, l)*dum;- a3 T; g+ J' `* }4 G2 o" W. G6 P# H# Z . d5 b9 n$ Y. _% C+ P; M2 x* r - U" V4 X+ V: Q6 m' [

    5 V% M* W' D, z, D$ X, T, V

    9 U6 ]" c: k% t9 w$ }

    for (int l=0; l<m; ++l) * N1 H: O2 @' b: b- V% X4 o# x4 C 0 Q0 a5 U5 k1 Z1 o

    # G3 c2 ]/ p$ F4 Q o6 x& f

    5 }% |& a6 \0 ]( ^& u

    b(ll, l) -= b(icol, l)*dum;# }1 o+ Z! Y$ U# N! o" _$ V 6 ], N( o8 V2 D- I7 G3 d; m8 v0 \

    P( O% @6 E; P' j/ c- m( a

    7 E0 o$ U i5 i

    } 7 G% P [0 s' r( n5 i5 t( b* F! P7 y6 o5 j) n7 l . o: O6 G9 k1 R

    # A+ [$ O9 k3 J! w+ h' }: d

    ; c. j8 l0 E7 \0 w' c! a" q5 N

    } * Y @5 w5 E) X# V R4 b , E8 r* j/ H1 ~7 v+ k 9 b6 a0 \2 R! g' @6 r7 _- ]

    " j* ?8 i: l8 M1 d5 a6 g

    " [+ H V9 m: _

    catch (...) { 2 y7 k4 Q0 ~1 E( Z" h: Q n( B* ?: \1 _1 R# K) S: w8 f8 a4 [) J : b q I( `5 X7 S1 i

    ( p5 H: Q! S8 W A2 D, U' Y

    K/ m) H# `$ X* O! B, h) H

    cerr << "Singular Matrix"; 6 B6 b2 k7 g I8 Z+ b, J" X% C0 g$ d' p; i2 m/ k0 q2 D7 Z ( _; u5 F4 ]. |! m ` \% V8 c* @

    . o( H. D6 r3 _

    * j' e, U2 ^9 V5 ]' a' r

    } 0 {7 L; Q2 t# A ) ]1 e: |; G+ v2 x8 |$ @+ q( ~0 q* }- \. {: b

    ( o2 G; h ^2 v N* Q1 l% i- I* @/ f

    " a* L5 v8 ?1 ]2 R3 Z; j* u

    } . t9 g1 E7 ^! n) b( ] ; n" j, L. E# s; M5 x7 }; X% `0 p; n. z+ V6 |, h% h

    * Y+ u+ ^0 d1 b z" F' Z

    . E* a6 n7 ^; @- s' n

    } - E; ?6 F7 S# ? Q 8 Y" z, P: e& [# V* N2 L ; ]+ `8 A+ E# V: L2 S

    / o5 B3 h7 m- }8 G: ~& ~

    5 y2 m2 Y! |; m8 R

    }9 |$ U4 {; v" b

    0 M: _4 o- Q" N2 q. U& _7 ~

    8 w2 ]8 E0 q0 D0 f

    int main() # T4 }0 J( F* s/ S" J: U) Q * ^5 V) X$ W6 x( J2 r0 N# Z) p$ C - H, k# Q7 m" Z0 I& X8 R S) k

    6 O6 N! C p- T- I

    & k6 C: k8 P/ X& }7 C3 `! w4 ^

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    6 M: B# R" K" \. ^9 z) `) O/ o

    $ _- D3 x4 n" ^# d2 _* N

    //测试矩阵 2 t$ h2 s, z* T : d- A9 z! f3 {5 _, C( M , h/ d7 B1 Z/ ^$ w

    , ~/ A' \& l! E$ Q0 \( u4 Y

    6 f) b' q* W( Z0 v N9 _

    Array<double, 2> A(3,3), b(3,1);+ o9 o3 m8 O# d . o' Q4 s! u) v $ K2 d3 n# \1 b2 O

    , r/ n, ~! }( t; |' J! ?

    8 q4 Z+ ^$ G6 |6 x

    A = 10,-19,-2,; A3 [ W$ Y9 g5 ^; ]0 m J ) W |" p5 f0 P R % V3 B" D8 W; h% M

    ! w' x- f0 D' i$ R$ m

    - S$ A: D8 V7 J- H, F7 Y" [0 u

    -20, 40, 1,4 {1 L% R/ I) l1 G: G " x2 t# ?- }( P0 A) ^9 _ 4 A( S+ x, {0 s3 e: C1 U/ h& V" H

    ) u" d2 J$ c1 }4 R# H9 p

    7 n2 ?+ p5 t$ W7 I* f5 e

    1, 4, 5; . ?0 | S5 Q6 c$ s( M2 n* a* U! ]9 s U0 U( m8 }8 y" Q6 S2 i + ]! `6 a( v* H9 [3 [

    , r( U# C8 i7 w3 n

    % X6 m* t# y2 u+ Y" b1 M

    / e+ y( q9 W3 c

    4 R- N0 Y4 u3 k" g( S$ K h

    + e, B% r. e J% }7 Y6 w% M+ o

    b = 3,/ J1 Q9 W" w4 b4 ~0 C ! t" W f5 C g$ w3 E9 y1 }$ N( Q2 @

    , N6 M+ h" @/ r( V

    0 ^5 s( ^ r% s( Y- H5 [& g2 W8 e. C

    4,1 f1 {2 i" p* b0 t " `2 @. V9 u& i8 k# N" `& B 0 g1 A7 l, g6 ~& M# L; u. k

    ; e; H6 {. w( ?( s+ M

    1 b E. P$ R' c3 m( ]% ~2 a1 \

    5;. J' j" `* S; x, m$ _+ n0 k " V$ z$ k8 j, p. e9 s ?8 C; q4 ]! {- v$ V" w" n! h

    & [/ F( `+ o6 a% W& J7 E' I2 _

    7 l: K2 J: B' O- w8 W+ b9 B9 a1 a

    / V/ V7 y; `8 S* U# J" m0 i 1 T; ~, Z: j0 F0 v7 U' e7 I4 g1 K9 _! y6 w1 b) w

    - [2 X3 O, v9 w# m+ H, H

    " Z! Z" Y. I' A" x" K* }

    Gauss_Jordan(A, b);3 x' q" I6 [4 ?: j+ {$ A9 I ( J9 v0 C2 c8 n # y- x5 N1 u0 @7 x

    $ V. \/ G' ~1 {4 _+ n

    2 X9 [. B. [- X2 o( N E

    7 u: t& ^0 A( h5 j' k e* s! j% y& {6 m ) E- W/ J# w5 y+ L2 l* F4 \( v6 I 2 N& e! `% z8 f% y: T V

    # H" \, i! R9 v: G6 C9 @

    / ?: Q9 x$ D2 B2 c1 w4 N H+ Y% A

    cout << "Solution = " << b <<endl; H% v" w' O0 w' F/ V/ U. M3 J4 J) u0 p1 c ) z# o# N) F- e# W& K' w* l! f; Z$ P

    $ F2 F" C" Y% R/ L( X# L( I

    + ]8 o( k) M) B5 N

    }8 k T9 K ~& r6 B! d ?$ \0 r% M6 @/ e1 O# X$ P( s8 l& A8 z$ _* m9 E

    8 l! i$ l, L" [% ^( g, Q! `" d

    5 n U% t; R$ C* ? _* K: T

    ) x3 r! O9 P9 { G9 p4 V* t5 c1 O

    9 Y( a5 F. D! Y [% a# q

    " q; b' z; }1 r1 m. ?4 p

    Result : Z2 |7 }7 g; }$ U2 B9 |; Y" z- R" d7 i( D$ p% i' e # S7 u( c4 h9 z3 @1 H0 B

    ! h; p+ `6 ~' m) T4 w

    / v% i( D9 f% u+ z J! s! S

    7 q5 g9 c. i$ E, W( O6 `- C

    5 H) [+ @! Z/ a- @, P/ ]

    - @% S( w7 i9 ]9 X) \4 ~4 R, @

    Solution = 3 x 1 6 D# K6 R3 K7 @6 [5 R5 f5 v9 b8 D7 Z% q. D 0 @ \) K7 R0 K" Q# a" k1 m" t2 a

    6 n6 s x" c- [( q, } Q1 \

    / P# ?$ F# o" Y- h

    [ 4.41637 ; g1 d. R7 d0 J: f- I [, P" J1 A+ O' p1 \( W( `6 u# m5 n 5 e0 i5 E! P' |7 H2 o

    ' }4 n. Y6 H$ p5 g5 K( ?

    9 H3 Z8 O7 r0 [

    2.35231; L/ T% |3 q$ b6 I' Q% n& j ' a5 c' H6 U& i9 m& k8 E2 e9 W+ A( n0 a; m2 U, k% E

    ; P& V, {2 [4 D8 _# R1 x @; a

    3 I7 N2 j5 X/ S. v2 N' W1 c# U" {

    -1.76512 ]: P# ~0 [% y! J. f1 I ( P' p3 U+ X# f5 P8 S1 | 3 W8 [; [, R5 l' @4 |0 K2 Z$ T

    9 c4 | |) d1 |8 G: m6 D8 N

    ! X1 W2 C. W$ T d4 ]

    * m# P# B8 h/ s! A$ M) L

    / k& c' J- n0 Z/ x4 K

    ( D0 F, {6 L; o' B, [/ u/ X ^

    . r6 h9 ~! M8 c4 s% o- j

    5 C8 x0 }6 G7 g

    1 c M6 K$ G. `8 c/ V# c; l$ m/ Q

    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。" A4 i F( v/ g- `" w$ I: r6 @: Z

    : O Y: Y4 _2 B9 R. L' V

    + U( z- C+ @* o' q E0 N

    * `# H. p) F; \8 ]2 R

    7 k) C: ~+ q' E3 ]

    & @7 `% W5 C/ o9 b( d

    / k0 }6 V" n' b) e" V

    / P& o) X7 T5 T

    0 n1 X5 ~- a" ~" c# S) v) |

    注释:[1]主元,又叫主元素,指用作除数的元素* ?; P7 W" R- P- |. X) R

    2 Y. ~0 _8 ^) z2 k: _/ K8 m ! L9 k- C6 C3 h% T$ H5 U1 {

    7 K9 q6 E- l. D+ N* ]: h. Q/ i
    [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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