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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 ^8 }' L! W8 ~9 M2 [. z2 V

    ' d H4 c% o5 _( A9 ^4 N

    , @+ R% i4 i+ N+ v2 ^

    3 P3 |: V& z2 ]- c% T

    ( |$ x% g: {( e

    / M2 y' \5 o0 g/ ~$ p9 q H1 S

    ! ]7 y, v0 R5 o% F; G1 ~+ I' e

    2 [. O3 ?1 x3 Y9 U

    % C3 y' M- c: w

    ) I. @$ q8 @5 T& j0 {/ U

    8 a, b) D5 r" k, c; V. X9 U/ v: 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。 . N1 i ^4 M, u) y% z8 {: e: e

    , e4 C# k% I8 v8 ]* W% Y

    + y8 H" W1 U" ~4 [- l( @! [8 M& r

    4 J8 O# C2 l1 ^% ~

    $ b* H# c. D2 w7 i- P3 E* g

    & U$ m: g2 \* u3 V* `- H! 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。$ a2 P3 B3 ^. z/ N _1 P4 V+ B1 m

    9 K" k1 T, C9 n- a+ x% o

    / V& g+ V4 _2 q' v

    5 O7 L1 `. B; F' f

    4 u/ j: F# }: `! i* E

    9 K1 l" F9 i9 X

    下面,我使用Blitz++的Array库,编写全主元Gauss-Jordan消元法。 1 t4 x1 Y9 M7 j

    , ?9 u+ q2 g [9 U) q

    0 N4 d( }8 K8 l5 t# Y, ~

    ' _; u. K' d% c A

    # U9 J7 K8 u5 {* R5 Y, ~+ [) b

    8 f8 {! j# O, m3 b

    Code + Z# k8 [5 a& n, A6 ]8 L, {0 ] o/ Y. p& m4 a3 s9 P + K; p* o. y& Q8 H4 T$ J

    - D* I4 n, f8 D

    ! Z9 \4 k" Q+ w& B

    5 B& G$ }: h, p$ r6 \

    # A& N- j/ [( g6 O" N: N, |0 Q

    : S c# _& u+ O% g# b3 T

    #include <blitz/array.h>& A& M/ b0 g" I% M" T( t ) \: o9 V$ ^8 T' R* n7 w2 V' i( |/ R' y

    4 T T% ^7 f# }0 b

    . `. y5 M, J% Y2 b

    #include <cstdlib>0 ^) e/ s G; O - |8 _ {$ @; G0 ~) o8 Q5 g% \! [4 g# g% A4 K# b0 F( y j d

    ' l; e0 B2 m6 q. K0 u

    7 M- d$ E. V0 Y( N, @& j# q

    #include <algorithm>- M- Z7 P- X# E/ Y 5 ?# }& |* ~' @) p8 l( }. x* F7 D + O3 k% W' l( N7 C2 t0 l: R& f/ Y8 Z

    7 J: _/ o$ J0 `- E' d! C

    ; M, }& S9 ~/ I' g: T' c% [# r* E

    #include <vector>9 m1 H5 ]8 f4 J ( E& v d7 U3 X3 c, f+ U " W4 ]. N$ t Q" ~1 o

    - b2 z8 M; d M5 q! g, _

    1 J: b9 o, f4 Q: k' m+ r4 ~

    using namespace blitz; ' x+ F8 Q* |: }0 @ 2 F5 R0 d7 _' I! b" H 0 I) T v) l* ~8 e; I$ c

    % U' |" T! \7 |: M; C* G2 [& N

    & h ~; |) [+ f: z

    ' F' C9 }! M2 K+ c4 ~ I: I

    0 g0 `& F/ C4 c1 g5 |$ u

    - h6 z, q! l# D2 U: P) J

    void Gauss_Jordan (Array<double, 2>& A, Array<double, 2>& b) 5 l$ v& N1 F F . h/ J8 T4 D3 d# J/ n 7 a/ k0 o2 ~6 A5 c8 J

    ' p" K) P$ E, }' v

    , v3 R6 G0 S( B5 W8 }

    { # q: N4 H( T% P9 k* b6 ~- n5 w, j0 A0 ~5 M 4 `- X8 g( O1 f k/ o

    ) C3 p. q1 K, ^) i! e- x

    1 @9 o( X" a; d8 x% c

    int n = A.rows(), m = b.cols();- D% M5 P* e, B+ a) `7 F" W 6 ~2 o/ ]9 X0 S3 v% Z; F" |7 j3 M+ |

    2 Z4 Q- N# s; U! b+ j- \

    3 z# ^, v& A" Q& I

    int irow, icol; " R9 }) P4 k$ D3 ]. x& R+ b 8 g: V' |# ^/ e% Z( V# Q( U3 x5 x9 ]- i9 {: `2 m5 y$ C

    ! w0 @9 F. n8 I

    * t- {- G# O. l' U, o. e

    vector<int> indexcol(n), indexrow(n), piv(n); 1 J7 R' V4 Q M" [2 B" z6 ]0 r% w. _* L & w |7 g: ]' q0 J! a" x4 t' L

    2 ^) @" O3 k1 v7 D

    ) q% n( J8 T I* U6 T9 T. I

    ; r, T9 ~' y! |7 m9 q4 J" D! O5 {

    0 k2 q' R6 F* i! o) {! {6 b

    5 h" s* G( z" O: G! U; n2 h

    for (int j=0; j<n; ++j)9 a. e) m Q! j ( u: Y& m6 H. l6 D% u0 \: C) ` . w0 c' J# {; Z0 p

    0 D, `: u7 P( j+ U# H5 j

    9 s8 A1 x9 g0 P1 A% E* K) z

    piv.at(j) = 0;% ? a2 ^: M8 b; S. _ 0 x+ c4 O6 |, t- d& Y" t + p( _1 k. w0 t+ }7 Q9 L

    ) C; @& }, }, M+ j ~' H

    / X1 O) s& U1 L. J% E; u5 a

    : O5 d0 {6 V$ u5 \ 7 p& m+ L% J0 w1 J ; K4 Y3 r; i4 D% @

    7 h) n9 q) V3 J) e8 r( l

    8 X% B% m1 ~6 r8 Y$ Z

    //寻找绝对值最大的元素作为主元. V- ]2 _0 ?2 w! e8 Y ) v, r0 u( E7 h/ [/ x5 x9 d# D : l: U3 a$ z8 S# l0 O7 ]4 B- L/ B

    ) V" B9 c0 Q2 ^& P

    # L+ p, B" x4 c( e* |

    for (int i=0; i<n; ++i) {9 Z. e( F+ |6 e5 G% ~ c1 E1 [+ j& ^2 o6 R9 \ ) O; |' q5 t% P5 _) h

    " Q6 P" W& k- R+ s) u# s& A% f

    % z( P8 `6 Z# n( G x4 x+ c d! T W

    double big = 0.0; + f" o! L- U& Q( e$ p % L( S4 U7 `! u3 S- h7 S9 z0 }6 h) P/ n4 m J* N. b! a- y

    2 u) p; Y. f. c" m/ b, v3 D

    ; R/ M1 c9 I' ~

    * C* \6 [% L, C* ?( u* i. e+ p

    / w1 | x( ]& g2 `8 C, d- ^1 D( H- n

    9 L. x, {. C- w) x, X; C

    for (int j=0; j<n; ++j) 5 \2 r8 P# U4 @! Y5 B7 Z+ j% ?! Y) F ]$ c# u* M, l' X7 ~ + H7 M/ }0 Q' B; x3 g' q# x

    N6 h: D4 c# _

    , S- M" S; p& Q

    if (piv.at(j) != 1)$ }4 B1 V* p( I! m8 A9 d4 D2 u2 @9 F$ E ( _0 E& ~/ r2 s* V' h" Y' L ' e* z6 b# j. P1 ~2 T+ Z

    $ {2 @- {6 S# j8 z

    2 W' {) O8 f) T7 p, V4 ~

    for (int k=0; k<n; ++k) {/ ^$ z5 M/ }; [ ! R5 e/ |; x: g7 |1 o ; P8 s- e- r/ k7 x

    3 D& L# A# x, n f# s, m ]" w

    5 T, @$ h y3 q n& n( z

    if (piv.at(k) == 0) { 8 a- c9 c/ Y, i- o3 D" d7 z- |9 U- O( K) c, U0 k8 D" R: i# V & R9 W6 Q) M4 Y) s" }7 I- n

    / e$ @) M; I9 Y4 {) T5 x) y* @

    ) |% [ i H7 W, h6 h5 d

    if (abs(A(j, k)) >= big) {% {0 w' d9 H9 y' z' q . b( ~9 ^0 Z4 L2 v: B 4 L4 Y. r. `6 O- d

    2 W: H6 o- t, v7 ~! f- G9 N

    ( B6 g) }0 ~/ u. T) q# i0 I' N

    big = abs(A(j, k));: J/ f. y- k2 _0 K 2 x! V6 J3 x' k0 O* H; R. L" r ( A! M4 `; b( J

    - J2 R; q& B1 g

    - {/ ^" ~4 v9 m" q [ w

    irow = j;) w0 n x, e& t9 Z( e6 J+ v3 L & C/ E( X& b" }% [* a4 g; U. D7 C- P6 b1 e' Y7 v

    - v( T( I& Q; B$ _2 i( n, R

    9 z$ b# B" y) I) \" E6 `

    icol = k; ; I1 [. z; l9 p2 ^/ R0 U/ o9 u# J 3 K1 w9 ~* k, u, T6 { `& M* O) _- k, w {5 B3 c

    6 O9 A! i6 o9 k @4 f' j$ C: y

    . o% c* Y) m0 P

    if (irow == icol) break; ' G7 A8 w4 ~- j- ~2 B! u4 t' |7 s' E7 E- M ' u4 \! S( F5 l+ k4 M6 R( n! Q

    # e$ t9 I9 c, \# E6 g

    ' U( L5 T3 r1 c" r. l

    } 5 X& i/ D6 D5 E0 R8 T 6 c9 t; i; G6 ]1 D ) X3 H d+ ~, G/ \% V

    # t/ m" }. R% V8 Z" e- w

    " P0 o5 U7 \% _( N ~6 o) m) U

    }) p; ^6 Y' `! u/ @- H& y 9 H. k; p" \% b& Y# P 5 M3 O) d r1 R

    6 u, ]- T* y# m

    , b9 e5 F5 @/ u3 g3 L1 x' b( l

    }3 P* Z8 _ g4 _* U) o" X# o& t $ ], w7 ?/ p* u6 k% u. B: J! d2 E* W

    + ]: I) H/ C: \0 j3 |' ?) l

    * z- G+ d9 S! ~& i

    ; _. n! ]- D( ], f: t6 S

    5 F6 R- Y/ M7 _ x& u5 f

    ( C8 G, S" Y) o" c

    ++piv.at(icol);0 r. r/ M$ p# l1 w& b' P3 Q/ n% S 3 u/ O) L3 S. N! Y: H# U# ~& B" `- H2 T: P3 Z" }! M/ J3 P

    q+ F8 L: u0 {" t

    $ b5 s1 y8 m& c6 K

    ) _+ p* P' Z7 g9 V- D 2 n. P7 Y; r1 d & B1 d3 b4 x8 i9 b/ I$ g

    7 P0 M. h0 o5 w, p. }

    / ^2 B6 ~# o1 {2 W# i

    //进行行交换,把主元放在对角线位置上,列进行假交换, 0 v+ X& O9 @- ^3 `3 R. T; J4 ~6 a7 @3 m( }8 t3 o0 q: F% t. U : s: s0 y. @% \7 v( s- s

    5 S' [3 h- f' j4 d% `. {9 B; [3 u& w

    . }& a" o/ n2 k- @4 }, E6 f% w

    //使用向量indexrow和indexcol记录主元位置, 9 I/ S" s* W& X1 v6 H# [& p7 ^3 D3 B7 O: n5 V ' ]. B3 ^. h/ R+ [

    " u# ^& W N6 b0 G* c

    # A2 A, Y% _& T

    //这样就可以得到最终次序是正确的解向量。+ k& _7 |! s) U# Z o" S) A: d( x- G7 u 8 z& |' m) m! O" K. ^

    ; A8 R+ @/ [, z& }& u% o7 m% [2 r

    . \6 G. W: F, o8 |

    if (irow != icol) {! t+ h) p* T% |+ P. f; R 2 V$ V" X& M8 Y% N) Y% `. N , `% A& O# Q& J5 Z

    % n7 p- V# f5 m. a4 K q

    4 x4 N Z& G, y4 k+ J2 [% o

    for (int l=0; l<n; ++l) ! D9 V( m, X0 [: F% R2 O9 G 5 q; N9 |* B8 A8 N+ Q# }: W! H8 b( w8 D4 Q9 C G5 D8 S, ^

    / }+ n- ]# m8 L/ ?2 B3 |8 o& T

    ; n. d+ ^4 b* |

    swap(A(irow, l), A(icol, l));& X6 p n' `# T0 i' l5 W7 J z & s' P$ z3 u" z$ p9 V7 S2 e t: r; O8 x- @) u. I2 ]

    + w& k1 L' |. a* \; L

    9 Y+ w" y. b6 R* G# b

    ; Q- h; N5 B4 `

    : a5 S1 w2 g; \5 x' r0 O7 W" f

    $ Q: z$ k8 x1 ]6 Q! }

    for (int l=0; l<m; ++l) 9 P& ^5 d$ h8 P! u4 m6 B. G; c : [' d# [5 V' @! S4 y- ]) @8 ]+ z8 V, }: I+ P- L2 M

    1 \; ~1 m6 e5 U- d& h2 V1 ^

    $ H* \: }! M. m( c9 m. F

    swap(b(irow, l), b(icol, l));8 |+ p) `, m+ u& s# f) W 1 O5 S' C% U! K+ W! I0 c* i; S; L6 l . D* S4 A! S* ~3 j8 |7 v" b

    ! u! p& i, {( Q

    5 e9 O. ~) t4 d' a8 Q H; e

    }6 O* |; B7 O* y3 ?" ]5 L + m1 Q4 K/ E! i/ l1 ~ W% m7 I : y# g! d, ^2 |- [

    8 W5 ?, B1 g) L3 }

    ; T4 n# g$ X' v- `

    ' I) b/ y( T; W/ d/ \( o+ y; ~

    2 Y5 ?) Z8 Q) W Y

    0 ]% C% _( O0 u- P7 Y- g

    indexrow.at(i) = irow; 5 M# E- T: q5 A- H; m) m; L; C / I8 _, e5 U- B! {( U4 R' ^9 }& g: V Y0 Z: Z8 t

    1 X) C7 H) q5 s' x

    ) X" Y S! M" X( U, m; x; J

    indexcol.at(i) = icol; 9 _1 h) `8 }0 i) W$ @# x6 I4 Y% z7 b5 F- E9 [% v2 Y, F2 M% ? + E9 N O, E. H/ S" p7 P4 u- H

    2 n! }; X2 n5 b, t o l

    % ^( s: F$ B/ x8 u k

    , v" L- d# Z( _. Q3 c+ k& L " O( z) v @; ?7 C; b: L' k6 _/ i) k) _, _) c% j5 T

    0 n8 \' `) t/ S- O

    ) \7 e9 k* |5 {6 b# ^% m i. ^; h# n

    try {: g- I8 D6 b1 M4 D: I y, K% g: b3 y- \0 H5 g9 |, e: U ; ?, I# P4 Q6 C. j, K9 w

    1 q, l; O: x: g/ n: P

    8 U" V- V& A7 O5 t% q) N$ q

    double pivinv = 1.0 / A(icol, icol);; }) I5 x; L7 m( i 3 a( [. L. F: C$ d& { " N6 p5 n* d+ Q

    6 U y a& b1 r, e2 A

    1 h. h. A- k4 t9 g3 [

    @! s- I* |: ^! x, Z1 V; ^

    3 \$ t( ?- d+ Z1 A ?9 ?, {

    8 ^& `0 X' ]- o

    for (int l=0; l<n; ++l)5 K, f* T; d6 i9 }' E * w! d& y+ \' T: W ' i( N! i& f+ S* c7 J; I

    ' c- w5 E3 R, V. Y" e

    7 \3 p) F2 ^1 b: T, W

    A(icol, l) *= pivinv; * M7 g! x8 I* _$ l4 A ' m" {$ ^$ c. O- Y0 y8 p ^" F, `' C* \9 W" N

    $ X7 r: @/ r4 Q1 B% A

    # B; k7 K! y8 I/ J+ v

    for (int l=0; l<m; ++l)4 p" m2 E3 v m " M8 d$ f# {& y& X l5 w4 h% S 9 T" F& ~, Z; ?4 ?! D1 Z6 l( q3 c

    # K1 L- l' M* y. |2 s

    4 s& T5 n9 J) z9 `

    b(icol, l) *= pivinv; 1 T! q) ]5 n% q# ?( j2 s8 A' y+ e# H/ r- k ! e, |7 M; o3 b! r3 B

    4 K7 q. D1 `3 x6 g

    - p( R( x) K4 \

    ( P" d2 |$ {! I, |8 a2 u2 ?! k

    1 O8 c+ E! A; D

    0 _, E0 d. n5 X% t! `

    //进行行约化* `* Q m, p( { ! I6 P; u$ }, x! H * E0 Q/ e! L, w# C N9 |

    ) _4 L; p8 F h

    3 o# u" D7 x+ r$ ^& @

    for (int ll=0; ll<n; ++ll) 2 M# x" ^, J; J; K; h + C1 A& x$ { H* o% R5 r( S# P$ v' X4 w; c1 p0 R6 H: M

    , J1 ^* V3 B! l. \& y' n( }& Z# Z

    ( P; k8 R: s/ \. `

    if (ll != icol) {* _ r1 P" n# m% X : ^& V5 M! c6 J - M; `7 i, W6 o6 S$ X- k2 X

    . N) v. S6 \" ]' q8 g

    6 H9 v1 \; t/ s& J2 k9 `

    double dum = A(ll, icol); 4 k4 r8 C5 [: w& y( O& T: }; [& S2 U" K/ g1 Q/ Q4 B - s4 H! j' R. D$ y! H

    6 q+ ]. ]% {) C$ s

    ) p/ W; @3 W$ c$ z

    # t! b4 T- A8 Q1 P# }

    4 d( w* m F5 { P+ X

    0 P' S! D: H/ \* v

    for (int l=0; l<n; ++l)4 F& c/ H& I( ~$ C1 t+ q/ D$ i * R# s4 [! w+ k 7 p3 E% V/ _, Z/ b0 H* g

    ; U0 C' g$ f( U! w& Z+ _

    / n, E% a# w3 f& ^4 E3 Q7 i. c0 \$ d

    A(ll, l) -= A(icol, l)*dum;# Y, [. C+ D+ d7 l4 _+ O4 l 2 I+ F7 d0 E2 m! r" e) L- X8 [5 ~* N4 j& t% S

    : j* l! ?% J H+ R8 M

    8 |( [7 o* @9 ?

    for (int l=0; l<m; ++l)2 S/ Q* x% T. a5 b$ z $ ]9 ^1 l2 G" @2 l& }2 g6 F " a# T$ V& z% j X! N

    7 k. Z# u+ D2 l

    . G! f0 O; W! m

    b(ll, l) -= b(icol, l)*dum;& C {5 k1 @5 v/ S5 y" P/ { 8 Y8 \2 J8 m& S/ T % c1 W1 S7 O N+ D. v H4 O# w

    + A% n# t v5 [

    9 s5 z1 }$ ?! Q% S7 k$ i

    }5 t" B) j1 x: _! t: o2 p' j8 j . Z. V" Y- T* L! Z, ~ 9 }9 ]" m7 ^8 d" {. D; G

    8 S4 f6 S0 ~6 E. L9 t% U# ~" u

    6 N4 F4 g6 \; x: W. r

    } 6 f0 l5 W, a) ~$ B5 J- p: b2 ]4 }% m2 o+ U# F3 X $ q& t5 E6 G, c* s# f! W9 E+ g

    6 p Q2 l. l0 @( I2 [8 @* ^

    9 b5 i: c; B3 r7 j1 {5 ? J

    catch (...) { 1 o7 i5 @& h" O1 G3 J$ U* E# d2 v' r5 A9 Y) Q7 W% `- c& [; n + E4 Q* \0 M( j3 q2 H8 [

    w* K- ^" ^1 V! Y1 x3 [9 u; [. V

    , n4 x0 @8 H: k. [. }

    cerr << "Singular Matrix"; 3 S* }) N/ C3 y, |8 c t' P; s) \ K, s7 G $ V/ _; H1 Q& R7 t E

    0 ~8 \0 ~6 g' |% q

    ( N# s* g. @/ o1 l# d

    } / y8 K; c! U9 g- l6 j3 ] : D7 ?4 Q9 S+ _% n! a3 H# ], K0 B6 d6 D" R$ l

    $ b$ Q7 S, j6 k3 ?( |' [5 M8 L' m

    9 a" L0 M& {2 h+ B+ Y3 e: q

    }7 t/ ~' g& F' m$ P" L; O/ \ 6 P2 T3 `& V0 j3 t$ f + D3 Q. a2 T! R

    . {* T9 w% W9 V8 g# M' e& A F

    ! {# r9 l/ _5 R

    } # H8 x6 Z" q6 S6 y; d# `7 ~( Z3 R. P: _5 y 4 J' E, |, [1 F: H" q; p) Z9 n

    ?3 Y. [ S$ U

    7 I$ \# {' j) M d+ w

    7 i" N' }; C- o- D- G; \

    7 H4 @6 e* g" b, f

    5 W* R/ z* G" G9 B- A3 S) _

    int main() ! `; p& t7 a }+ E8 \ . i, M9 x5 t& M8 Z# c5 R0 A2 k( J7 i' K/ L9 C/ ^+ ]1 V

    & i* _( j0 j; ^# C- Q6 [0 L

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    ( W5 ^4 x- S& g) C. N% u( V, ?1 [

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    # c9 m* h- Q( F" Y) z- K

    2 v- M4 J2 v. c: @, W

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    Solution = 3 x 14 ^7 l1 I8 \' o/ s P w$ L% } + c' ^& p2 T- A0 z, I # ~) ^2 B3 q" j1 [: z5 `

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    * w X; @0 p9 N' ?. a+ p

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    ! u4 i6 P8 G+ {5 H, H6 y6 k

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    , j0 b9 d, ^* |* }* P

    ( N) Y+ a. O* i5 H: U( {

    -1.76512 ]) h- l) Z$ V; h3 F : x/ l; q2 V" h 2 D( J+ ^/ y7 ?4 y9 v! K g5 R" c

    ) G7 ~4 |6 \% A7 v: N3 z$ d% f

    2 n, J( @# q O! W0 y% G

    , j5 b$ i$ ^+ v( K

    " l% \" _- d" ~8 t" R! g: I1 V; }

    9 h6 [. o# o2 [8 k4 w) ^% q- T

    ( z1 E& O' U% A9 o

    4 d9 Z2 u, y5 x2 F5 k

    G1 H3 r( K- f2 M- b

    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。 $ z& ]' [4 B# Q

    2 Z' O4 Q, d f4 \

    ! T5 U' F/ M1 D9 I8 v

    * P1 h" ?2 K- S9 d! _

    % P( D! F8 y2 E* K

    ; L& `' p) T- s8 [

    . U0 C# |9 ]- o* A4 X# \

    2 D/ k" j+ s& ]

    $ v& b5 V, R1 q; f9 V

    注释:[1]主元,又叫主元素,指用作除数的元素0 ]8 B. e! R1 m+ ~' \) r) v' ]

    * Q% W# b9 S9 U' v$ [ ' z& u6 U5 @. z

    [% Z4 E: J u; X9 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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