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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 1 k( g! C/ I9 r* M( @. w" t* `

    1 p8 u6 _* y1 E& v+ ^9 c) v; ?" L3 [) N

    ( d* g( X3 e1 U/ O. Q. `8 f% K

    : d8 A5 j, P2 S: {9 ~

    3 L2 ^9 u4 z4 t2 B

    9 Y# R3 J( @- ?, Y

    9 |; J; i" b$ x# Q7 i

    . l* p5 ? Z1 B9 g

    5 C: N: a/ Y/ z7 d

    5 b9 b5 x5 ^# J# M! m

    , Z5 g8 ^/ q! X- x, I, \

    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。1 |# b: `% f. B. U- E* Q

    ) g8 G/ ]1 l y3 y

    $ k q& u& n4 ~2 ?6 K1 s# K/ a

    a' C! e: \" i: n/ T8 G

    + N7 ?1 I- u* f: f- j" }

    # \: L( P/ L$ f( l* T

    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。) N0 I) k% q" ?% c- G$ p4 b

    4 l( q1 e. u% i/ M1 W9 v5 m5 f- ~

    2 C- q/ @% S1 T! w

    2 t3 _' ?8 p9 T

    & M6 i& \ U$ I* a0 ^# H. {

    9 p" ~) X% L9 I4 p

    下面,我使用Blitz++的Array库,编写全主元Gauss-Jordan消元法。 % d# Z" I3 n% }3 h: l. j

    + l0 C3 t& d- G/ F! e! O8 {6 m

    0 i% p, A" c& c6 s! E

    ; V) R$ q9 S2 x4 c$ M" w

    * e( k% b0 ]; m0 @2 i( v7 K* t3 b

    6 ^% J" y9 w3 }& O

    Code# b) Q. X0 b& u8 o9 X & r" k' l1 [; K& z' \0 a " }- |* u4 M9 P& P) Z" y1 o* j B

    }( E) V: I, ^' b. v# u

    : O% U! R% ~, F4 P R+ T7 m, N

    6 F# }: a: @$ j6 U0 ?

    5 }5 N8 @/ A9 v- G; o7 ], O

    1 N8 r! L9 j$ P# y: t2 F4 c

    #include <blitz/array.h> $ I( ?1 V$ n. [. g& {0 [ H ( V/ M" d# e% _; ]$ M G4 Z. [3 u6 _, o/ o

    0 {; E! N C2 `* g _5 L- x

    & A' o0 R7 Q" K4 n3 ~ x

    #include <cstdlib>/ p7 c) e! m6 k5 a2 c ) k L4 s- k, y* b ( f8 _" ^& B: l( N

    % d, B/ K9 S; M. Q! s0 e6 D3 h

    ) s! n( m5 U8 j1 K

    #include <algorithm> 0 _) i6 x8 S& ~0 I( { [9 ~0 r! }9 P- W$ E5 H. ~" _

    ]2 W% Y1 O! f. }5 w8 T

    3 j1 [4 G7 N- s4 I* j* B

    #include <vector>3 ^3 I/ @4 `+ B* k4 a 8 C, p% g5 J/ H2 W. W 2 F' M' N: N+ m! R

    * I: N! A' e7 x( G- i( _

    ( r4 @2 W8 N0 k6 [+ q

    using namespace blitz;% T4 m. V$ X+ F; G: U# T 6 a. j d7 W& ^0 M% i( m* y) U4 l" {. s _9 F, ^" U# i1 h1 {! u

    + y% }4 \. R f C5 y- R# R$ M

    1 L: h- a+ N P5 Z: b

    ) ^8 {, J( O5 H1 ]

    ) B. X, r: A3 Z/ G

    - T- ]) ^$ x+ u1 B$ L6 E2 I

    void Gauss_Jordan (Array<double, 2>& A, Array<double, 2>& b), a2 e8 m4 q% \& m: N6 f( i% X / g8 ^4 {$ q0 j9 z% R0 o" Z( {& q u6 t0 `, a- w9 w

    - t4 D9 H3 J( W) \3 I. J/ R

    & I& ^& n9 _$ a8 K8 h( d/ A

    { R2 j; K* n( a1 W# E 4 W$ q8 b& G @2 Y7 t% j * A) x2 Y" l" U- H

    3 E0 m4 ?# U/ m2 G( K9 e; l% P

    ' r& @7 H5 m* F7 s' q" O3 n! e. I

    int n = A.rows(), m = b.cols();! s9 \6 z2 p# s9 b ; Z% a+ M- n& t8 Z 1 n% t4 U% |8 o" T

    1 X( n3 T }: m }/ w u+ h

    & C4 S J* N- ~; C

    int irow, icol; # w* U l$ A( z+ a0 C8 \) U" x 6 G$ t3 L4 T/ p- k1 K0 E * q) x0 \# N8 j4 ^

    2 T; V2 p$ {6 R2 Y

    % X; N/ k5 Z: K) Z

    vector<int> indexcol(n), indexrow(n), piv(n);- | Q) l: R2 v; \% i 9 ?$ ^8 A9 y4 k9 \) B4 ` }" O # V! E: r3 Q, g* T; F, ?+ r; e

    * @; K4 b( }' E7 S* u

    # F$ i a" Q7 n& U

    1 Y; a1 V. d8 p$ c& _$ _0 u& c

    # M$ B8 B. ?; ?& e; D

    # k, D, G' ]/ S% A0 P

    for (int j=0; j<n; ++j) $ E+ Z |& C& ], j6 m! g : l" M% P( X1 B: {; w2 Y6 ]8 y+ T$ c4 E7 o) a9 T/ p

    C2 M5 I5 L+ |8 {( h' N

    0 g3 _) n: C. p9 j3 G

    piv.at(j) = 0; $ `; s& F6 `2 ?2 {- e+ H6 v0 v) [# P$ x 7 a$ \! z/ v; }0 x' O6 _/ C+ w* t

    ( ~5 G. G2 ]3 y: h- W9 ?+ f, x

    ; p5 _6 p5 F r6 X- u; d

    - Y9 O9 ^2 ]4 s9 a ; b& K( j3 `% |8 K& m/ R e* P: D3 |/ f7 P! B+ L8 F

    ! F3 s+ X6 e' A& p

    & e) f1 U7 N+ L( Z* [7 x W

    //寻找绝对值最大的元素作为主元* w# y# m9 C) _8 A. y1 K; t: l / w, i# P. ?, y, D; x" x + I+ C W6 m: }2 m& v

    3 D% `: I- L7 M6 i) k/ w& R

    & u o3 ?$ x# d1 q0 t) f1 j9 m1 g7 ?

    for (int i=0; i<n; ++i) {0 x0 P& P3 E. a+ z( S3 U$ [ ' I, A: O3 Q! }- J, Q 2 M- P) r1 s# x- |: X' |

    ! U) s5 r% D, @& e( J) O

    4 @0 p( C) ]5 t M' }6 Q6 n

    double big = 0.0; " Z: h5 ~) G7 ]# }+ v! L' x, ] [0 L5 u4 |: _9 U - Q$ ^0 N% a% y5 U% v" ]

    9 [9 J) f, G$ v9 x* h5 h0 z

    + g$ Z: W" M' F- O2 m$ ^% G9 {

    ' j% n# |+ P# S+ ~3 b8 y- |" Q6 G% W

    $ x$ Q7 m( ~9 q+ u* P" M2 c- G0 m( [

    0 d m/ m* B0 D) @+ h5 {

    for (int j=0; j<n; ++j)0 D# C+ X2 E% [) q3 T' q4 S + ]* ` r( m3 Y1 \' U3 C& C0 q3 S; ^: E- Y0 f8 N

    ! j0 G$ w0 N" q. _. d& r# f8 z

    " l& r+ |' l$ L1 b \( h

    if (piv.at(j) != 1)# j5 x- Q9 i$ v" {$ f. G/ I k" e& d 4 P4 X8 Z/ u' ]5 |4 V5 m' e$ p9 ~8 D5 r& L8 E4 G

    1 A( D- {; Y5 i' M) I* M

    4 |4 F, L8 S1 B$ c3 G

    for (int k=0; k<n; ++k) {- _. e: f2 ?2 a1 S) H: M3 f . ^% D" ^) P0 w. x1 R ^& u9 n! {, N) w( o. R, _, Z' q

    0 j$ J5 |3 B P( W: A" @ `" O" O

    7 a8 D1 g* G6 i* X# v* S* P ^

    if (piv.at(k) == 0) { : k$ E" y& I% H% }6 S7 F- E" [. F : e$ z- ?9 g3 K5 u) W8 S3 J , r+ K4 u- v( G( ]9 J

    8 H5 a$ R/ p3 m8 `1 z2 {* Z" _

    5 w% K( _( I0 @: x% t4 O

    if (abs(A(j, k)) >= big) { * Y' j/ r5 _% l7 o0 d/ s % \$ _0 t4 t" W3 \; Y+ r# x ! e# k8 v0 V7 W

    ' u$ C' G! n* @4 w: f

    + x% d$ }" v+ R

    big = abs(A(j, k));* C+ E) V1 i: p 8 h" U7 x$ K6 Z- N0 s" w 5 T% |; ~/ I# ?9 I) q" e! b7 K! }

    ; ^0 [( {5 w4 s( U: @, ^

    " Q) H# y" P5 [. L6 r% Y

    irow = j; 8 E( I d. S) o) g- K. b3 v8 j $ d2 l8 g0 p. s/ o0 a' u/ n7 `: c ]# g

    " [% g) b) ^- }2 A4 z5 R" |

    # i& X) l/ t- J; a( s3 I# i

    icol = k; 0 ^ j. Y% |; \- B) _& e. b+ T! f7 s! C & C3 A) u" J, r9 ?' b6 }0 j

    ( r6 d) p* g. ]" T' T

    * j7 j/ V, ?1 r; e

    if (irow == icol) break; ! W, g4 E3 G! O# n ' T3 B% Y: U: U$ o2 d6 a3 a0 e( o$ H/ |6 ^& S

    % k' b% ^; A. ]

    8 L8 h, L6 L. Q ?5 L3 n2 S

    } ' l/ D4 C# a3 G; d9 t7 V8 Z: q9 u1 | 1 Y; L# N8 e0 Y j

    9 R" `2 b# y! S! a

    / g: T( ]7 O# m' g( x

    }) W$ i3 Z0 O$ b8 u- J $ Q% E2 T" x9 P9 |3 D4 v2 t, ]4 |: x+ i4 d/ r# T

    3 v3 K9 q9 }* [5 S# B

    1 Q$ {7 m3 d, |/ W- {

    }* d# P7 W4 y8 \7 [9 ?$ { ) g+ \( j9 |2 o" Q" F! g' q 7 l" b; c0 K2 N9 k. I" s

    : M8 W+ K: z3 V8 Q( |9 j

    ; a! C! A: H) u6 ~! f' p

    2 S, H$ v6 j& I2 ^4 n

    1 H3 W ~, v5 F1 \6 r% t

    5 d, m1 k& a* }" J3 Q( [

    ++piv.at(icol);* }% u: p' p$ U8 o, Z; l3 V& O ; m# j: w- h$ ^3 y5 n# z $ r$ f/ G6 z" q# K1 Q

    ( z9 A' V: x0 `! E1 y( l

    ' K) x; ?4 z4 U; k

    ) N F) Y8 c! C) I * S, Y( w$ Z2 H% C3 }( [9 v a1 n. s( E8 u9 Q4 O' Q

    - \0 g- m& g% ~: P3 A

    3 y0 N5 c4 m6 G' j p- u

    //进行行交换,把主元放在对角线位置上,列进行假交换,5 t; ]$ d y5 {& m4 L/ Q8 a4 ^ * u# H& g; L5 d! _! E 8 H; V, r& V$ C4 }7 ~

    ' r1 H0 {5 O. H+ B

    8 V% ]4 H6 {. m! U5 u

    //使用向量indexrow和indexcol记录主元位置, 2 v4 E* p0 r$ f" W7 @ 6 X' }( g C0 _5 J- ` % z* U2 z% H: [

    / N: H7 t1 ~8 l- F2 C' }2 K

    V# T+ I) w; C2 J

    //这样就可以得到最终次序是正确的解向量。 " R9 ]$ w/ C/ H3 Q2 l 7 ?9 ^% Z8 s, R+ `" A - t, w$ n0 H' f$ R

    $ U. O& d* N$ f2 `) t

    ( s% ` J+ s0 U/ f# \4 r

    if (irow != icol) { 8 W, p/ M' V% D( Q ' Z+ a5 B% ^0 r % k) B: {3 S T* h: C

    8 `- V1 D# F. D8 c& v( P: c M+ V

    ; c* \1 Z0 x/ E) @/ s

    for (int l=0; l<n; ++l) 7 ^( T% Q; r, V. j - a' v9 C' S& P3 }4 K7 [* @8 b) o% q1 C, X2 r( D

    2 e7 D# y- T5 t/ s/ z3 ?' e- W

    / ~1 b7 W; _. t0 \

    swap(A(irow, l), A(icol, l)); ) N, t; h F. T7 w) G; f' S 8 ^: j8 b& X* w) p, i2 J' M; |2 W3 A 6 d0 ^ D% j1 M( W+ C0 f+ W. l; g

    ' y7 T$ D* B" D* B7 U6 a/ j

    ; h/ Z# Q3 \4 o9 U; d* | c

    / L9 A! Z$ v% P) e* y9 X

    7 u( X6 f# e7 a) I& [9 C

    . T4 U9 u. t0 n5 b* d& i4 c( ~% l

    for (int l=0; l<m; ++l) / l. N: A, R. H- S4 @# m1 p! j * j+ S) A8 h5 G) A # E+ t0 N+ S3 v% I, v5 O w9 B4 A

    1 m& G; h" M+ A' G+ L( d

    " o7 Z4 p, W' h2 {

    swap(b(irow, l), b(icol, l));# a: _/ O, _8 [; ^& r( e F( j6 q. a1 I/ j2 B: t ! x/ t& U+ z; V2 f& |9 W

    6 ~) L& y2 F" x; T: |7 s, Y

    0 i1 d% V2 `* n" E- L. Y1 C

    } & F+ q u5 }' V* y2 ~3 ^7 M, g5 C0 o# U; j+ P# I & L! f, E) p2 P* f

    % G+ Z0 l# ^2 F) c# ]

    % @6 z. d4 A2 |6 `

    ) f; f. N4 c% s( E& f( K

    # _5 q+ N! A& \) x. ]" Q6 t

    2 f8 T5 C/ B; y& @* F* E9 m0 Z4 L( Q

    indexrow.at(i) = irow;" R) a. ?; r ^3 R ; t% X5 e6 i4 | ! B" o4 r& D; V+ E, N1 n% V" \. G

    ; R& E9 i9 o' D" j

    % y; h) O+ t% a" h

    indexcol.at(i) = icol; 0 \# N1 C: j' m1 a + n+ J1 U4 e) n " b$ |! y; M/ W

    3 D( n; H5 ?+ { [, e" j" g

    5 ^3 L6 K0 B9 k

    $ ~; U- |" `( l2 N1 r5 ~ 4 l2 n" f2 e) C# T6 @" c3 ]/ S2 v- w

    5 |$ D% T4 s ?; P1 V

    / i) B/ h3 ^% w' G

    try {! }8 Z, \. b9 b : T, j7 Z/ {- k3 Y6 h: y5 O. D: ^& n / q: V- c* E% e3 @- q. t

    6 u! c, b& C4 x6 Z% y& C

    7 H6 d$ q9 O2 g$ h5 @

    double pivinv = 1.0 / A(icol, icol);; a" N8 _- s, X& u, r0 h; ] 8 m6 b" ?* s$ ?9 \3 h" y 8 T X7 m. O+ c6 ]6 c

    / C% q7 Z+ s# _4 h1 {# y

    4 \- _6 i t" C4 ?4 g

    * K; m6 p) }! d) w; J. g

    3 A- B# b( V! J- b0 g" t

    6 w7 I3 `, m v, Z2 Y; V

    for (int l=0; l<n; ++l) 7 o9 J' r. r: \$ A9 s- O5 H3 Q `4 }, I# p( J 1 c* N) J0 R# h

    ' }6 z8 U a3 e

    }3 B8 j& Y( s/ F. V5 a4 Y. V" O; j+ O0 l

    A(icol, l) *= pivinv; % x/ Y# I0 ^, r% X. K0 ]# c! U 5 }0 s/ M6 @: L' r 4 u7 q/ r: y4 d6 I! T/ `

    2 [. {2 Z& X) U/ c8 _

    $ K# V! W4 T8 @4 Y. r

    for (int l=0; l<m; ++l) 3 c9 w9 b- u! L4 b9 o- \6 e$ [ 7 H6 {" p& h. a2 |$ I* g0 j5 e4 c- p, c/ I1 V

    4 B) P7 d- J% j0 l' U

    & E( m1 W& }' e3 d- K3 T* R" h

    b(icol, l) *= pivinv;) n$ v! s- X. S3 {1 _6 y# A$ y 4 W) E( w0 M/ u' f- `8 w 1 g! N0 [0 B, c7 R

    ; X7 R: c, a& S" Z

    : d; T' q5 `: y2 @" I

    $ {3 l# w- m; y* f. v. g L

    - N- Q$ w/ g& l* p. b* t

    / u8 _' Z, f6 i7 D! n" C

    //进行行约化 ; L- @2 G4 T0 Z6 _* u % z. Y) ?" m% b' ]3 E" V: y & ]& `7 k" }9 i" b0 g! W' {; V; e5 b/ r

    + r5 s& d, [/ T- `: q

    8 W- E c% g7 a

    for (int ll=0; ll<n; ++ll) ; C8 B! L4 T+ j- o/ ^' t- g, C( a- p) ` ' b& z& N9 y* q5 y, d* V

    - v( O# I9 y, U- e# @

    $ D$ e5 ?0 G# B! T9 H& v1 `! f: w

    if (ll != icol) { 2 r! N/ K; K1 S% v. Q% ]/ i3 w& g& [ 5 |3 j; E. L# {2 ?" {8 v9 x, O- X8 P- w# `" S6 L* R6 ~

    ' y6 P& U3 T+ Y! J

    ! W; E" [8 a& E

    double dum = A(ll, icol);' O+ n& M4 z( o4 r3 w) V; Y# H 2 e! l: A! y1 t# C& r, x6 {3 k/ i+ j3 ]9 {8 a( R: i" L

    ) L) T1 k) O& r3 A% P

    . i/ j4 s( D$ k" K: b

    1 |1 V" T$ C% g3 s1 y5 ^

    0 C2 k2 c! @ x5 C

    ! K* X& W3 y' }5 l* B5 W8 q' @

    for (int l=0; l<n; ++l), _) y( ?* `, U) ` ' U, i# t/ C: v1 N4 D3 Y9 }+ a 9 D1 q5 G+ W: s

    4 z$ \# E8 G: J& e+ J

    ; P1 y, u; r2 M) ~

    A(ll, l) -= A(icol, l)*dum; W! M* i+ X8 x, j" l+ m0 V , f6 s- S" `; ]( H+ @/ u ; Z; t; _! r6 q. f

    + @" I9 E4 M5 e+ D9 F0 _, z

    5 e- Z) _% ]& b- J6 Z

    for (int l=0; l<m; ++l)0 P5 r; M$ V, f, L$ Q" E7 F" x! c : `- z, z i3 `; `' _: X7 \* C- V5 g! b9 o8 U

    q5 f! s( I$ [5 P9 d

    " Y5 ~" k. ]; ]: \2 o& k# n

    b(ll, l) -= b(icol, l)*dum; * {" s' z1 Q1 e ' ?) v# f L1 `6 P; c5 C' ^5 K. F9 k5 g* Z

    ( j& M q/ M9 s7 Z3 E8 w9 |

    0 b4 k) C. C/ q) p

    } ! s, s6 D4 Q9 n) A# m. h, t( \/ Y* s$ C. R0 S, h0 G; L d8 { " M3 j$ T @8 U3 e ?; h( I4 n

    ) B/ F9 s2 n# W9 Z: e

    P- H0 ], a9 [6 e

    } 6 P# w! V7 r% S c 0 v# r. i) K2 ^( E/ q# I1 u 3 b- r4 E3 i( x: ?! Q

    ' Y+ F% [) {0 g

    - z6 }2 M! p( H+ m8 P

    catch (...) { 1 `5 Q! e9 Z/ J1 N+ g6 z8 c; u* n# ^! P- C ' b& t) _, O p9 U3 g3 `9 ?* }+ c

    ! {7 K! d6 {' I$ R$ J O

    ! s1 {. |. N& @4 V) S- y1 V

    cerr << "Singular Matrix"; , P9 ^+ D: K, M7 K& B9 M4 ?7 z7 D- R+ Z& x2 B2 } Z 6 X7 Z, U: ]% u+ @& ?

    ; y" G E+ Q5 Y/ {/ ^0 W% H) h

    1 N! v' a4 Z. B! I, r5 v% `

    } 2 v5 @9 `9 S& J* s1 q- P F: S* g6 t9 ^9 q' o 1 u- N; S. a! T" X1 Z: Y+ O

    6 [0 N+ Y# Z# D h/ k9 G

    $ b# _& A% T. G X3 _

    } 2 G8 t1 M1 a4 i 1 {- Z; m0 ?! Z# o: u! m# B5 `; S% C# m( H3 ^& B

    " D/ v1 R$ i8 u: }( q6 R3 ~

    ; o- q% t) d( \8 O% Q% H

    } `% ?( K/ o9 U/ V O+ Z) ~2 u+ h: n) ]) |# y! k X/ i, N $ Q6 F7 w% U7 y: T7 d# u1 U

    2 ]) |0 u& x- |, D1 O

    % |; h/ H8 | X! W

    . F$ H4 a0 }& {% \ v

    ! W% x! }" K) Y. h1 L

    ! }* e4 ^* o4 n3 w: m

    int main()0 q+ o w) h6 W 6 L F' `- I3 \; h% w4 M; a0 B6 ^$ W

    " @) K$ l6 h- a) x, r5 P

    7 V! b Z2 b, I+ z% X

    { : G' {3 R0 A0 R9 r4 Q! u3 a6 z% e) E ) i' z7 E: }8 x1 ]; w$ G! }& J+ i* n- ~7 ^

    ' y. l; p3 d9 `4 @

    $ V% o. o3 ]. O' ~8 {7 n3 P

    //测试矩阵 + b5 l, S! k ~& O* D, Y) B7 o8 n/ N. m6 ? L5 m9 t2 V . |3 E9 f: ~- y" t! o1 S" J1 U

    ' v& O& j6 Z2 D; ]

    + B+ v5 o8 T! i3 J/ T8 D" z0 H+ M

    Array<double, 2> A(3,3), b(3,1); / N: ^8 @' n8 k* T6 m2 C7 i( s/ ^7 O$ J: t ; {* A$ s4 R! U5 _$ y& \, d5 a

    0 Q. O9 I, z3 D5 A0 B5 b( U( ^

    ' V/ [3 c( ~# ^8 _8 Q8 N

    A = 10,-19,-2, # K& _6 X# A5 e# b" R6 s. N; a! ~ - j: _0 Y7 x9 }; D ' w5 l& a8 v3 _( I8 {

    ; \! d+ z2 I4 I6 s* y0 u8 j. x; n

    i1 M, n. ]; Y4 ~( }8 \5 Y% W/ N; B

    -20, 40, 1, 2 L1 J( |1 F9 K( w8 d. O# d! F p% E3 B* r8 o; D, U 7 w7 R: T! b% k' F- e5 C

    $ u! B `+ w( [' ?+ z- D. b2 C- K

    : F( i( c) X$ i

    1, 4, 5; ! }" B1 j: u, T8 W+ }' |6 {+ p9 ]! G: n& B1 T 8 R" c6 _8 O6 d- f' j

    # O% O. K/ w# t5 \+ _

    & Q, W% Z" ?5 S, V1 z' M' v; J

    + G7 M( ?9 r, o" q

    8 K j- Q& ^' F0 E' M' ]. i: P8 i% v

    5 F2 f6 l# t' d6 x$ B2 V

    b = 3, ! l* d, a- i( j, y* ]% @* n0 u # i7 n+ V" e! A% \ 7 x' ^ A* o8 ^+ n7 J7 P( `

    # G0 O6 b. }% ~( F$ e! g

    & G! c* R: W# {7 a

    4,% d) @- F/ |' b 1 T+ U0 U5 a( q1 R 1 r6 B' V: ]' L8 s4 J

    8 M1 g8 p( V2 y q% E

    $ g3 U6 U8 @. B; D2 u. B7 L

    5; # H- d+ O; U: ~- s+ W( l; W: F8 F, E5 M7 w0 Q5 B 1 Q. T# m* |' w

    6 K! s) W6 B* Q3 e

    0 U. F& _7 S+ H. z; y& X( n

    ( e) |7 @2 ]+ x5 ~ Q5 r* S3 k' q2 M1 J) L " M8 O% S! n7 q0 W

    $ r0 J5 k, u1 \# u( q

    4 C. o% k6 f6 U

    Gauss_Jordan(A, b); 4 L& A/ |# D$ s- x5 D% p+ W, w' \) c1 p$ x$ z6 w 1 ?6 j1 g3 l# G$ _

    * U4 }3 [# N7 T' h7 f: H0 n

    9 X$ d( O/ _5 m! q; y

    & ~6 n L/ L- y" \& _) W ! s! ?6 d. N, Q* c: D 8 O0 l+ V6 g: w4 B! A, y, m* C* ~

    ! [9 X: ^8 _+ ]! i

    ' v8 L$ J8 i/ T1 }$ T

    cout << "Solution = " << b <<endl;1 S9 Y1 v5 X) v4 J- _8 L 9 }, e+ G) ~, o9 O; F9 M 5 t s" [: b7 H( j4 ~& C

    t4 x: i- g7 _/ e# g

    ( p( X0 _$ k2 H' h1 o

    } $ g, \1 f6 r8 G2 `- I0 f/ _. w* G8 W% R% @" p. W , k; C O; d+ I* U3 T; C

    - m0 p3 [% n# j

    8 d& M/ {9 V* i5 J' r2 k

    : G0 @7 q3 \& K+ H

    ' {3 ~% z6 P" _5 y: X! X6 H

    * l9 _5 O: n* m9 \4 B) A, E

    Result' z3 c! Y; B- y 7 N9 ^! \9 l0 O5 m. g 3 w, {8 p/ K$ N6 P0 M

    3 q$ P3 m8 { |" j- q+ t

    ( |# i% Z; V$ S' G$ Q# v

    ( b6 \$ f1 Q( H9 t

    2 z9 j$ g& W: w& S$ ]

    # |( g `$ X8 E( P

    Solution = 3 x 1 # }. X$ j. T5 i- E3 Y+ H# C! Y0 W9 q/ {6 X3 C. X , ~( `4 u8 d- J" D1 x

    / A% V( \2 }' A2 z6 x9 x0 E

    6 F# A0 {: B' r0 O9 b6 J' N' a

    [ 4.41637( ~/ j* F" S* Z( L f4 ~$ P9 m* d% Q' n ( Y4 j7 S7 y& V( m

    * U, j4 S. |, a* P, X

    0 y0 S8 ^5 n" z2 i9 ^! L6 O+ f

    2.352315 ~; J! |8 u& E5 Z & B, a. A, R2 T( c/ f5 {/ a1 B 2 y' R$ T, q# M$ `+ V1 B

    ! B& c' ^; F7 m% t/ d

    # |6 ^/ ~1 d, u" G$ Z0 |, B

    -1.76512 ]0 b) z* k) q4 h" F2 ~( Z % K1 |- w* u# O7 Y/ o( ~$ v `2 n( U! _# ^; ]9 w

    + d/ r) F& P/ T( D

    6 I: _& T/ ~* c' m* q0 j

    7 B3 n: A0 A9 h0 M' M& |- h% p

    ! s q/ s& G' N% b3 u0 |

    " W" W% ]2 V P& o, {& x

    9 {5 J- i& L" I9 k

    6 T/ h& W' B* U( ]1 V7 p

    g+ h, V, X+ ]. z

    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。 7 Q' [6 i$ n% `2 s

    ; `" S1 ~; u. e* ?

    ! u. H; a$ `+ q8 o

    ) _4 c3 \0 l. G9 M: i6 m

    8 Z' k: D: S$ ~. A3 C

    $ _: p2 H# O0 L5 v: W

    ; f/ H1 w+ l/ n- y- L

    ) n3 G6 p, t; ~0 q. w: T" n

    : p0 r* y6 D/ q$ [1 ^+ j

    注释:[1]主元,又叫主元素,指用作除数的元素3 H$ L# q' C# q( o! H: o! o# k- b

    ! P# t6 ]# M; k2 U" F; K T % j; q# ~3 j9 p# t8 Y: L2 X

    . J2 M# n: E2 m1 h' o! _' m F+ |
    [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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