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