QQ登录

只需要一步,快速开始

 注册地址  找回密码
查看: 1827|回复: 0
打印 上一主题 下一主题

高斯列主元消元法解线性方程组

[复制链接]
字体大小: 正常 放大

1171

主题

4

听众

2781

积分

该用户从未签到

跳转到指定楼层
1#
发表于 2023-12-31 16:34 |只看该作者 |倒序浏览
|招呼Ta 关注Ta
这段代码实现了高斯列主元消元法(Gaussian elimination with partial pivoting)来解线性方程组。这个方法是为了避免在计算过程中主元为零,从而导致除零错误或数值不稳定的问题。
9 P) N1 G1 v. M+ p1 @% w, b以下是对代码的解释:, i; b3 W& ~# U. Z" U8 S
5 o6 q4 H5 n8 d1 {* u( y
1.矩阵初始化:' t9 p2 ]; T; P6 g% w3 G

1 }0 I( ]. f. W$ H9 d4 f  B   a = [0.012, 0.01, 0.167; 1, 0.8334, 5.91; 3200, 1200, 4.2];
0 X2 Y6 G3 S" {& k& B/ A5 z   b = [0.6781, 12.1, 981]';! I: A1 i( A" D7 E% ]+ T
   n = length(b);
2 U" J  m3 J: x* a
% ]& g. t% d" [: F- a1 J0 t) l给定系数矩阵 a 和右侧向量 b,并初始化方程组的大小 n。) i" z0 {7 V9 Y
; z2 D) W+ x: y, o6 F2 P( t
2.高斯列主元消元:
3 w: w0 {! ^% K( X- D8 W) r; `4 k5 [- s4 [
   for k = 1:n-18 r% ~/ ^8 F+ g. ]% x8 I
       p = find(abs(a(k:n, k)) == max(abs(a(k:n, k))));   : f/ |! {$ q& p2 h. @7 [1 u
       p = p + k - 1;' X. u- M; S& Z8 r
       if(p ~= k)
& ]# `) t2 w- f& G; H9 d           t = a(k, ;
3 K3 Y  X: m" F8 \  A, U           a(k, = a(p, ;8 c' U8 s2 \" i' x& p. n
           a(p, = t;
0 z9 ?& ^4 C. t. L& L) Q0 [           u = b(k);
% m3 v8 i) a" [& ?           b(k) = b(p);
$ A" F' s) P8 v$ Z2 ^) y2 j           b(p) = u;" `4 L! W- `- k, f; [! T8 a/ @
       end: f$ U  i; k1 ?- p$ b9 T
       m(k+1:n, k) = a(k+1:n, k) ./ a(k, k);
# E8 [. C5 z, [       a(k+1:n, k:n) = a(k+1:n, k:n) - m(k+1:n, k) * a(k, k:n);$ w' R" B- H! c3 F/ J. C1 X8 q
       b(k+1:n) = b(k+1:n) - m(k+1:n, k) * b(k);  % X, I0 w  y. F) {4 G8 [$ p
   end
' c, F. }7 N+ J& o; g9 b
* h) ^' Z1 I7 Y这个部分实现了高斯列主元消元法的过程。在每一步中,选取列主元(绝对值最大的元素所在行),并交换行,然后进行消元。
* f. g- J& {1 _/ z
( x/ k! ^' X+ p: y: v3 Q3.回代过程:
5 v8 s, b7 r0 L: d
1 D7 k+ U! V" V8 {5 s# q. u8 h2 c   x(n) = b(n) / a(n, n);, P. P% K7 F& m
   for i = n-1:-1:1& V& \2 J0 |8 _1 V/ R
       sum = 0;
6 a* b2 l, Y8 x       for j = i+1:n
) o/ n  h, i9 [; s           sum = sum + a(i, j) * x(j);
( |, s* S, K1 D0 k" ?, F3 x) c4 I       end
0 {" i; i( h0 E: I0 @       x(i) = (b(i) - sum) / a(i, i);
  n9 J1 l: H0 ?% \  Q   end$ g* u) }0 }5 }" A9 F  r

0 L  d+ y' _! S% ^1 \4 \7 P这个部分实现了回代过程,得到方程组的解向量 x。
3 S8 B  [. m! m! ]7 R5 P  N, P+ ]/ E. U. A
4.打印结果:0 v' j7 K1 \  c' h( A1 E
8 y" Y. @* i  t! g0 ?' Q
   jie = x';, L% D. X# _* P$ e9 b
; N1 p  w/ Y; [% @, n3 L- ]
最后,打印求解得到的解向量。
5 M; ]' E" ]- O* \' ?4 q这个算法通过选取列主元,可以有效地避免在消元过程中主元为零引起的数值问题。, t6 E+ o6 j. M) T' @

1 N, W0 j" m4 O( W! _' W
! g4 ^- i* P# T& n! K! @5 |, ~# x& G
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, 2025-6-25 06:46 , Processed in 0.793246 second(s), 50 queries .

回顶部