QQ登录

只需要一步,快速开始

 注册地址  找回密码
查看: 2780|回复: 0
打印 上一主题 下一主题

高斯消元法解线性方程组

[复制链接]
字体大小: 正常 放大

1186

主题

4

听众

2922

积分

该用户从未签到

跳转到指定楼层
1#
发表于 2023-12-31 17:28 |只看该作者 |倒序浏览
|招呼Ta 关注Ta
这段代码是用于解线性方程组的高斯消元法(Gaussian elimination)。以下是代码的主要步骤:
+ d9 u0 {" R0 h6 e: X7 E& H3 n: K9 s) w9 ]' u: O: T, a9 S* V& I
1.初始化: 定义系数矩阵 a 和常数向量 b,以及一个排列矩阵 L,用于记录行的交换顺序。( \) c9 [- ?+ r: v" c

0 Q  W: w2 a% b. |4 \6 p7 `0 Ra=[1,-1,2,-1;2,-2,3,-3;1,1,1,0;1,-1,4,3]; % 系数矩阵 a' U4 [7 ^1 D: U" K! p
b=[-8,-20,-2,4]'; % 常数向量 b  w5 @1 C* q# r4 W: v* |
L=[1,2,3,4]; % 排列矩阵 L( f* F2 {) h2 Q- ?& i" f0 [$ @1 m, @
n=length(b);6 O( L6 e! x( k' @

+ F5 W9 @' g7 h) _  k3 W5 h) f8 I, [" U! @7 W/ P, N2 t
2.高斯消元: 通过一系列行变换将系数矩阵转化为上三角矩阵,并相应地更新常数向量。这里使用了列主元素法,即每次选取绝对值最大的元素所在的行与当前行进行交换。
! z4 @" a3 p+ f" _) F8 ~, A2 u  z" n3 \9 T
for k=1:n-1
& Q0 |. E* w) \3 X    [p,q]=find(abs(a)==max(max(abs(a(k:n,k:n)))));4 x9 A6 k( [: F/ [. F
1 ]8 F) v' j4 N: v( v% t
    if(p~=k | q~=k)# E" {& H% {& T
      t=a(k,;/ f# m1 ^. ^4 V8 H* l4 u
      a(k,=a(p,;
9 v4 ], |6 [: l9 _. ]      a(p,=t;
/ O( w  N7 h1 e* [- V& q) F      r=a(:,k);% B% \$ h  v; \9 f4 \, Q" o3 |
      a(:,k)=a(:,q);
- R% |0 ]  X% v" g: \* u) x" ~      a(:,q)=r;9 S- A) X% n4 ], E- d  C, o2 ]; ?' ?
      t=L(k);! {( _1 N! M" C1 ]/ h" n$ f
      L(k)=L(q);; O- E- R' l' h$ t
      L(q)=t;
% {& a* d. t" b- b7 u      u=b(k);: M7 F, \6 v' H- C+ {2 U
      b(k)=b(p);# B+ H4 O6 ]5 o1 U3 g! B! _
      b(p)=u;
2 E! d9 g8 n5 d2 e& I5 Z    end
8 [" H1 }: `( B4 q$ A    m(k+1:n,k)=a(k+1:n,k)./a(k,k);& u4 k( k! a$ e$ \0 v& f
    a(k+1:n,k:n)=a(k+1:n,k:n)-m(k+1:n,k)*a(k,k:n);
# ~, R2 `. r7 t; |6 K7 O; I5 j    b(k+1:n)=b(k+1:n)-m(k+1:n,k)*b(k);
  i# o  m7 N& B- f$ R2 aend
+ y9 t/ p' @% K; w
7 z2 d; _0 |! J. k/ P+ h
2 O8 n) ?, Q+ Q+ S3.回代: 通过回代过程求解方程组。从最后一行开始,逐步计算未知数的值。! O2 ~2 [# D4 j6 f6 Z  Q1 F* A
/ P4 W( `5 q; |9 [# f, p
y(n)=b(n)/a(n,n);0 j, x! P, {- v
for i=n-1:-1:1
, h$ u/ D$ S2 l" C3 D6 E( Q+ [' G- e    sum=0;$ ]( e8 I4 K" o- L& F9 q, h
    for j=i+1:n9 Z% }, @: o3 f( F2 f; \
        sum=sum+a(i,j)*y(j);; a4 {' J) n$ U& l' A  j
    end
1 D( l9 k2 @# K2 w. Z    y(i)=(b(i)-sum)/a(i,i);3 ~( {; v  u6 Q) P' D8 s, s
end
' f2 D( i& A1 u, j4 ?
5 o4 i. \/ I5 m* q$ J" {6 Z
* m2 f# U/ E! ?7 ^4.输出结果: 将解存储在 x 中,并输出结果。. p4 Q3 C, V. T$ K: @

) y# Y  |! S( w# K6 r/ P$ mx(L(n))=y(n);
' s5 |+ }* V( N# j$ t, kx(L(1:n-1))=y(1:n-1);
$ [+ G! D" P( Ijie=x'5 T) m& I+ W  p7 f/ g
. L' d" m7 T" s! [' R* u
最后,解向量 jie 包含了线性方程组的解。请注意,这段代码在求解之前进行了列主元素的行交换,以提高数值稳定性。
7 }  i6 \, r' O' l' X8 z
( k; ?+ L: |8 p! V) Q, @& D3 j4 x/ a8 @0 {: R& U
zan
转播转播0 分享淘帖0 分享分享0 收藏收藏0 支持支持0 反对反对0 微信微信
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册地址

qq
收缩
  • 电话咨询

  • 04714969085
fastpost

关于我们| 联系我们| 诚征英才| 对外合作| 产品服务| QQ

手机版|Archiver| |繁體中文 手机客户端  

蒙公网安备 15010502000194号

Powered by Discuz! X2.5   © 2001-2013 数学建模网-数学中国 ( 蒙ICP备14002410号-3 蒙BBS备-0002号 )     论坛法律顾问:王兆丰

GMT+8, 2026-4-12 02:17 , Processed in 0.413848 second(s), 50 queries .

回顶部