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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 / g' M. R' t) D: y

    t/ p+ e" a3 f# [9 Y9 @- g

    % V G- @4 q; S* n

    8 Q$ \5 ~( `) C8 |

    ' G% M; y/ i* n* J+ C" o

    ; g& ]- A g6 l* f' g2 |' Z' ~ j( f

    [9 f* W2 B" W: L; W2 V4 m

    ) A `5 J% b. ?; a

    / a9 k5 S3 w7 z

    % }2 Q* c$ X/ Y5 o `% X. s

    . X* o: J- }# G" v% a

    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。$ r* S, @' O% R% O2 [' B

    7 H' x) K& g. q" l8 G# {

    4 x3 @& F' T; I1 K0 @" m

    2 \" B5 H! G' B/ Z4 _

    1 e6 ?- ~. p5 J/ R2 v

    c3 h4 L, j- [ u$ J9 \

    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。 * s( z* o# _* F- @2 N' h- U% Y

    9 g& g+ a8 ]" k' R g2 a+ N: A6 u

    % { V H: v" M2 {, E2 a2 j

    . d7 {4 d5 \+ a d/ f( T

    ! }! z5 }! w' l0 G- E9 H/ S

    / c+ E1 E, k' ^6 g2 ~

    下面,我使用Blitz++的Array库,编写全主元Gauss-Jordan消元法。% k' B: ~+ h, I9 }" I4 ]' c

    " {* x$ E5 A s9 E; S% Z4 V. S* E

    ( \9 b( \: d, p6 x; k

    8 k- s2 R' B2 T( `- \7 C

    8 ]5 A0 u$ F* \& ~! z4 [

    $ _% M) O, L+ r" W6 G

    Code " R# }/ k3 ?0 f7 p8 x4 _" R2 H: L7 B* K, o1 \/ F; p # ]8 h5 P" U3 ?% Q; c/ T3 @) f

    ' {$ T: I9 p. D: B

    $ D0 V+ w k0 R z# H0 W9 H

    / X) }$ m6 w( A8 l% I+ c2 V

    & K+ O7 N8 v6 `

    # ^0 h+ R; {0 C, T( ]

    #include <blitz/array.h> ) F+ I1 _) I! z& s2 _: {! S) {& H: A7 K2 ?$ }( @% Y( v, y7 c ( G$ n. t$ C* {. _

    4 u2 V8 M2 T1 O) O9 q9 L

    0 E# K s3 y0 U

    #include <cstdlib> : A. s* J, X3 k% F6 D8 [( p/ y- b5 ? : K( h* p- l3 l' J3 S7 O

    - P/ E' k- `! ?4 U) k/ J" z: {( L8 h

    1 \, p4 }9 ^0 n' R3 R+ A/ D

    #include <algorithm>3 O. q, M+ l- x5 N. v9 d7 P. |: b , ^: J/ W& k$ ]& q, J5 g, E+ w# N$ R5 W* d3 t5 c4 ~

    * ~4 F1 a6 a5 q6 m' U/ D

    & c6 u+ m2 c( w. R: p0 ?

    #include <vector>- m' \+ `2 C9 d7 \4 X2 I) G% o 5 u: a5 G$ K2 B, w$ q3 @* `" B9 K4 s4 b0 I8 I8 x. k3 |

    ) Y" M6 `- W9 z4 b" T1 P. h2 y

    7 j6 {" r; V/ J; e8 Q* ?; ^3 ]

    using namespace blitz; 0 A$ U$ b" t1 s5 j; V& }/ ^% }) i6 J2 ^. r" W4 p7 ^ d 4 C# H. |, ^, \5 g

    2 N' I: F0 |: t. ]

    / T) f0 {& ~: J; [5 c% X

    ! t: k, `: m5 Z. K- B2 d+ x) g; ~

    3 H& Q. s! b8 V, F

    1 K8 {! |: S7 {' w

    void Gauss_Jordan (Array<double, 2>& A, Array<double, 2>& b)4 F8 L) }0 O0 l* w3 j - E# L* x0 ~$ a9 o 7 u$ D8 a; U" M

    % _9 ^6 f0 Z D/ b

    * k8 |$ A B- v8 _! h4 c

    { ( Q4 [& `, D" S9 { t1 {; q' S+ ]2 k5 `7 D7 {; T* [: \ & e1 X; K- j7 w+ U

    7 A! o* D1 x p5 ]

    / V; T+ U/ A: E* u. M( F

    int n = A.rows(), m = b.cols();+ N5 z0 q) k& Q9 ?* _* [ 9 y2 K* M; X% R# o/ A 0 f u" h4 @& i5 T m, P/ y& ?/ A

    7 z4 \4 [+ x' W

    1 q- R' S7 G4 z5 K- K6 o# z

    int irow, icol; 1 E3 F( J% v. q" [' q4 F; w5 Y8 b6 M . o A+ N. G6 Q% U1 \: s8 e4 A; D2 d c. A. s5 U2 u$ |+ Z

    8 O# H/ z7 |2 _

    8 H; F, ^! P' l# T R; V

    vector<int> indexcol(n), indexrow(n), piv(n); " w/ e% N5 r. O0 ? . L! G9 m2 \" M8 X& ? 7 B* f R' Z0 E* }

    : I( ]' o1 K& g0 Z- |/ X* i- h3 U

    / o& F0 F; K$ W( H( A2 P* L& ~

    2 x+ p% Q5 q: n# v6 }

    5 C0 U# ^5 R m& M

    * a2 D/ z- h1 y3 g3 n6 I1 n

    for (int j=0; j<n; ++j)- [% p. z. z, l0 C+ { - k- r" v8 p. U+ [7 d $ k) s& f- b# s

    3 L5 v2 |$ s9 X0 N! e

    2 {1 U. {8 H1 Y; \% C# k w) E

    piv.at(j) = 0;, V6 U8 n! S% U$ x; \+ i) a, M6 Z - ]9 M+ R) e* }+ `& t % x% J1 y; f% u, Y6 i

    9 n: x4 O' S. }1 [ O

    8 P) V4 r; C! c& o2 D% d) O# d. J

    % G! w: {, ^; H( e7 t6 ~4 o. @ 4 `. s% o' k R0 h. Q# s ]# @ ' z2 L( P' ?3 ]! h6 E' o

    2 p& ^* E0 [! z

    : V+ b2 J& F2 X

    //寻找绝对值最大的元素作为主元 - B8 \2 h9 m. h; H$ h, h * ~( W: q/ p! i8 Y3 J' G & d9 K X) G! m; p8 q$ B

    3 t ?: @: Z0 F& s7 r0 g* l4 G

    o/ m+ R1 P O0 z. o6 E

    for (int i=0; i<n; ++i) {( _! R2 e; T; { ' ?( l8 i! b0 L4 i: d; w1 x % O9 K$ k0 U9 M. D1 g) H" ~; k8 `

    3 k& Q' {* @1 j+ c1 k

    8 Y8 s6 F& M; A3 D J3 d2 D

    double big = 0.0;2 q; d( @ S- h" d! l! q4 H 9 u" R! S7 ?1 @- p) ?) v# l2 z4 i5 j 1 c" ~. R1 D* q

    + b( d) C; M/ n/ q7 |7 F5 z; Q" C

    7 ]. Y0 X0 ]" K) f9 w& I2 l

    2 D) S, D" S% q- A( }

    : F* X; X! U" l7 W7 H5 V

    . R$ |6 ^8 z$ U0 V* U

    for (int j=0; j<n; ++j)* Z. B) {/ a: s& a5 d - h' v4 O% h0 a2 k1 n \ " F' L, k7 H5 Q! A8 M( b

    % K$ U7 o1 h+ @8 M" O H2 c7 N

    ! l# T6 T0 B) h% {6 H: r' ^/ N2 T

    if (piv.at(j) != 1)3 X5 E+ y+ [0 g& a! K ( R9 r6 c q2 j. @+ f . s* @) G# _5 D* D

    # |5 D) Z0 z( ]3 H

    9 d1 V5 c& Q# B' H" S- X; Q

    for (int k=0; k<n; ++k) { 5 _) x% d! [: E# j7 S. ^ 4 t. w6 P5 H, v 0 z' N% v P+ c3 Y+ L

    8 D7 X4 @! }9 g" l

    4 o" p/ U) T: d; P% w

    if (piv.at(k) == 0) { . K2 F+ w" ?' [7 l0 u: a' ~ B. M+ \% Z1 ?4 Y8 u ! r7 \ M% c: ?) x [) I: F& N

    % h2 J8 ~4 K7 R; ~, u9 W( ^) i/ R

    , c* D, @ v5 m: e1 t" ?6 O

    if (abs(A(j, k)) >= big) {! [, ]7 I% l: Z/ f) H2 ~ 3 J5 i; S: ]) K. L K ' z) T6 A$ f& G. K

    . O3 H+ d8 X* G

    - y$ _9 N; |. Z

    big = abs(A(j, k));2 n% H9 c6 o9 | 8 V/ B4 G& p. b5 m& Q7 ? 6 \/ E: \! m1 q# M/ H/ x3 m

    , O, @6 g, \3 Z+ E

    4 P. O1 Z% ]3 _$ e* \

    irow = j; ; L8 N. C* W8 X2 }, w Z% ~" Z+ k, k 0 @8 h) T5 Y' |

    # e( ^! o; k$ t/ r

    + |" U2 ~6 z; G% y

    icol = k; * r1 W7 I$ q$ C$ a5 Y* ]" z , }& S9 C1 M* `! e9 f9 m) ?! |$ y5 H6 E

    ! v9 i1 ?6 d+ `) F

    . S" h# }) _5 K4 Y

    if (irow == icol) break;% a5 v/ _! m: w3 g) } 1 `5 R& z9 X' w' u3 t# ~2 b0 b7 f1 z) \; b8 l

    * Y. x( u% `- v* H( P

    $ A2 X8 n& V/ X: J0 v/ o! q {% K

    }7 a" N6 w+ p- I: h( ~; O5 D3 J* I8 N$ J 9 S$ I z( N* q) } # z2 L. C9 {" l/ Y4 B. K2 L

    P. B8 o# D& K2 H8 T

    # l: c4 g# {/ q2 r) z% [; |+ p

    } + E6 D# E% e# `/ E( E3 C/ Y3 O l+ R' B7 H. T9 V3 C ( c' j! P6 S: M

    7 O- R1 Z' L% @3 L" Q

    : i, _9 {5 @2 K# Z& F7 m# g

    } 3 r3 f3 _7 K3 a1 K1 g % U* K2 H8 r& r/ H% G0 w& r: R# y5 r0 \6 Q: c: Y) w

    9 P0 U0 W" Y/ d

    / ]( |+ y9 b3 U c

    2 C7 o- c3 [$ Z0 K' N3 z/ H

    ! X+ `2 f+ K* g) W1 M7 `

    ! Y( W9 C$ p4 d8 n

    ++piv.at(icol); " n7 P1 G& n( N- G& p. h9 Y4 {* w: A ) N* Z2 ^7 T! {; v

    x" W- ?& v9 ]. s4 H1 c# ]& u

    & L3 b5 O% n" A _* a0 s- m/ V" }

    ( p/ Y' ~$ r, S4 L2 Z " e6 [& U( A, ?# e) u( y* G4 A* J- I/ ?

    4 Z. {- h! r8 j2 x8 |2 x2 e- k

    4 F) c4 K& v& H! p5 P

    //进行行交换,把主元放在对角线位置上,列进行假交换,( e! _# ^- ]/ q # j; H8 D: o" m : P {0 N6 w4 l/ |

    $ x/ E- u, u9 u4 v% l) N

    7 U2 M6 a+ @9 F( V n

    //使用向量indexrow和indexcol记录主元位置, + h7 h+ r& }; X 9 x5 D0 T7 D9 E# t$ m; X , ]% X0 T) r0 h$ t

    7 P1 i' D1 O& Z% g. K, l

    2 O; R5 a% I) @8 `

    //这样就可以得到最终次序是正确的解向量。 ' B- q" |$ L: a* E4 r% ?5 } % I5 B. T! {, E5 N. R . f( H9 i- h% y2 ^0 s

    ' r. e; }- b6 x; D( d6 Z

    3 r5 _7 r9 z- Z6 o8 L9 C1 n- w

    if (irow != icol) { , l) _! p! m# E. F- L$ t6 G$ U; W+ D0 z$ R$ J( a/ g0 l; T* U ) Y, {5 c% |7 k8 S' x! u) s

    9 W" Y0 W/ T9 T V

    / s- R* e' u0 o8 r2 a

    for (int l=0; l<n; ++l)2 c( Z7 C+ Z5 X1 m( T 7 q- e* {( |! l # E+ A# E) W) C! J7 V4 C6 D' g, E

    : w; y3 P5 ^4 \8 X

    / W+ z8 m& y+ \" `) E

    swap(A(irow, l), A(icol, l)); % N' J$ J) C# v% X, J A* S 0 b9 Y* J! U' C8 W6 Z; D" x1 @0 h# r

    + ?% H) p* n* K- W" i+ |4 k

    - ]6 t% Q$ @ L5 k* }6 C

    ( X% y, h/ d5 r

    $ J$ c' P) K! P) S2 ]

    * v+ a/ [4 j7 W! U' I! k

    for (int l=0; l<m; ++l)# P8 E0 [6 B" [! m ; Z! v) y/ ~' H) k& j& V 9 [! ^5 x! g6 j' o) z" p

    " o4 Q, C( {5 C. x) V( h

    4 l0 [, j8 y9 w$ U) q* s: U

    swap(b(irow, l), b(icol, l));& |. B% u* e/ c8 _$ |( K) n# S . f5 H( @/ R7 Z! t* T& N+ p2 a: I8 S5 [5 \: x0 O) e5 L; K1 |8 Q- I

    ! k. `1 L3 a8 e# G: [

    & H) p2 j8 c: @ J% Y

    }: u* e7 Z8 \% ^8 u9 x9 r 2 k0 z/ O( D& m' J( R; s7 D9 q* c9 o' W( K! F- p# f

    9 v# N9 P' d3 s$ ^5 ^* E

    ! u2 A8 Z# A( U" C% ^

    ) F9 v9 J0 E5 V: M

    . r A: y1 k+ _

    % _; Z, u" _7 M, H& d

    indexrow.at(i) = irow;& ~7 x: s# k0 n . Y6 P' g+ }7 p s ' d6 X! s8 h" w4 ~6 Z0 ^: e6 ~

    * W6 U- F+ k# w

    * z5 M/ u% p, _* Z( I

    indexcol.at(i) = icol;2 m6 i6 {; f% L. |! }/ M! l1 ` ' R1 [5 q6 ]' u" U2 w( X i * g4 ^/ T; `$ P# J) ]8 r

    7 l/ \* f" X5 H( p1 N) O" t' x

    * W! b6 P7 N5 S

    & k2 s' H4 y- `- H E3 F 0 d6 p, H, p3 `4 @7 y8 Q, V3 u- M F4 }6 M* j) s

    . m9 }4 l- T" p" f- i6 J- m; p

    ! u* D5 J3 a& q( S. T

    try { $ V+ X5 w5 C1 f8 C! j: `/ p) [/ X0 r 9 d1 }* V% i# @+ c

    , N, A7 M! D# ~8 @0 }" G

    # b a9 c8 s$ x2 r3 e

    double pivinv = 1.0 / A(icol, icol);. v8 e4 _8 @$ r+ Z) G & t' R1 Q% y5 i7 l 3 L( m! N8 F8 @5 E- J( v8 r" ^, E

    1 e8 T2 b/ {# i2 E* b; U3 _

    ' R6 x- R6 z/ o9 x0 i4 F

    * N# c8 X0 ]2 x5 ~- F- j

    $ ^7 D9 I% S, e( _6 D/ d

    3 B; N2 L l* V5 D2 a

    for (int l=0; l<n; ++l) 5 p( e4 X* O u4 X " T" ]- S R; T7 Z 5 m# N+ B9 T9 p) r% q

    . q0 `, K' h0 L0 y4 [, v/ L/ N

    - u3 |5 s, d5 _

    A(icol, l) *= pivinv; % Z6 g. ~2 [) h; R6 x 6 v( ^; b% m& d3 w3 d( z! }+ d% L" b+ {. g. x8 x

    7 k0 [0 G" ? h* V4 ^, K _! E5 N

    + L8 c, y' T. T- D

    for (int l=0; l<m; ++l), f4 F- U4 A# Z( |) H# u ' \9 g/ @8 L1 W4 |, v* O( @ / y- Q _( B1 G6 { w& M. e

    / c+ R5 \8 J3 `! w

    ( m4 q9 V" N2 R4 C, B* d

    b(icol, l) *= pivinv;( u( d! [0 _. j$ z" ~ , X; N5 c4 l6 v4 {+ c 4 e5 Y+ f ^. e$ `

    2 p @ U. c: H# b3 ~

    " e4 f; w# s0 `+ A' L' Z- `6 q, f

    # B6 c. |) m0 V; ^

    : d6 |* p. ]8 F# Q2 y/ h

    ' ^+ P8 F9 ~+ O# |

    //进行行约化 : f) K$ ]: D4 b# f+ e& e8 N1 S/ M4 N4 M. J- I2 P , m$ S2 r1 p+ K9 m/ K Q

    " P1 N3 N0 p) }5 ?

    6 ?! x4 t' g8 U- |: I9 K( u

    for (int ll=0; ll<n; ++ll) 7 \( L5 T9 H2 V4 O9 K1 c3 Z" n/ ^) G" n # m! ]4 Y: |- C( I

    8 s" _: E, u0 j3 p6 U% y) y

    9 ]1 Q- i+ r5 h0 a

    if (ll != icol) { ) Y6 o) s: i! g! j 5 {9 X2 o5 m* d: k- l- M4 b& | V* j/ ]5 F

    M! f/ a' t. a' E, O. S* F: b

    ) R8 y1 W$ r$ Z! u8 z1 R

    double dum = A(ll, icol); . P9 U- [. [: J1 k8 ]9 ~ 3 k8 B! O, z6 \, {! u4 f0 p6 G + x- X& |0 x2 y- e3 _" ~

    x4 M1 U, X p/ c+ T, f

    ^- R3 {1 k* p* j K$ Q/ J1 q: N

    ! Y$ v6 ^, B, s* Z8 Y9 T

    - g- I) q, h! i" f( B

    6 n4 Z3 b5 I9 o# c. w; u" F

    for (int l=0; l<n; ++l) 6 I, P9 |6 Y8 D$ E6 N! v. X" `9 R( U( k2 _) h& o4 R " h6 Q( {1 A5 f3 y C( F) f

    7 l9 C8 d- h7 M1 \

    % L. q# j+ J- [/ |& J& X& p: U+ O

    A(ll, l) -= A(icol, l)*dum;2 q: @# K/ k, ^5 f9 e 5 K* ?* m% t& q$ [1 v8 g 9 Y8 j% Z5 q5 e+ k$ M! e0 z

    - f7 Y+ s' f9 D+ {6 w9 O4 J

    3 {: I; f4 k& V

    for (int l=0; l<m; ++l) 0 i6 F# N8 [3 z+ E) ?6 X0 h E3 B: `0 J N* D 7 o/ j( F+ f4 w: Z3 w3 M

    5 j$ T# N' |/ m/ @/ q

    8 e+ N. G8 X( `$ U* B3 l

    b(ll, l) -= b(icol, l)*dum;8 S" l6 B6 A9 Q3 Z+ f( K+ U! R A) a9 d2 h N$ g 9 n2 G+ K. R8 G; _8 V6 a

    8 y& H3 N4 j7 `) H

    / M8 U) S6 R: K& P+ b

    } , e& g; z4 \3 \2 U9 m; B 4 i* t% j( j9 i ) b% F7 G! j6 e6 D+ i

    " A# R) G! x3 V: f

    ) ]# A) ~" q) D: {

    }8 W. r! ?+ x# z5 M) g / \3 G* c B, i* i* A- {1 W( @ * H- x( p, l7 u. ]2 b: J; O6 G8 H

    s- O, Q" W. K* ~1 f; p1 X

    0 o; o% O3 I, T" J$ n

    catch (...) { + d. W( i( h( u6 ^# l" G1 T$ y, S1 K, W * X; }6 p7 P# x) Z

    + L+ d7 |3 C0 C& p- J

    + {; B* _+ H- [$ C1 ?# h& u

    cerr << "Singular Matrix";( T% o4 Z1 d, M1 A 3 ]9 K9 d4 l9 }$ {6 M 6 v" U+ M3 b& Q: m$ r s$ ~3 F$ D

    ) U/ Y4 D! `" i4 A$ J# [

    5 C( x' T6 m# e

    }) }* h: T1 Q, ^3 r . }# X% p! b. }+ X3 R3 V9 P $ _6 t. @; E; p( J

    4 k& V) n3 Q3 \- F9 o

    & K0 K/ n( t4 e4 C( }4 J

    }2 n' c' h/ |0 r7 t$ z1 Q7 s( ] 7 M* w2 n# D! O0 W& a# Q! G+ ^& g% M& l7 x" {, S$ ?; ]5 D+ _4 w

    . G$ e6 n B& X+ P+ v" f" A

    - J1 P( M2 w5 ?& n' k

    }6 l! h+ v8 _& K9 a2 A% w/ A) R " a& @5 ?. {* Z1 u& _. L + n7 I. ]: n% s% y

    8 b4 j8 t" I* Q6 B$ C" ~; o1 V$ E5 `5 u: {

    # t' L. x. y# g* ]

    " v# e% h1 {0 E% t6 n# x! `

    5 e2 m/ W0 e8 @. U1 E+ u

    : \ v/ K1 A" \" L6 k# [

    int main()2 x- s$ q, r# x8 y 4 L! N2 D# k' h , w+ m4 K5 `+ U( P! d

    + u+ S5 P8 y1 E. f# r

    & ~) g2 m# A; `* e; |& T

    {; _) |( K7 K i* L. e' f% w6 ]6 b 8 W4 C0 I7 {. _+ ~8 P9 U k$ ? & o. s4 ^' H9 b- h9 B

    : z9 X* {! l5 ]8 s

    ) l$ R! [4 x, b; `4 R, z

    //测试矩阵 3 L, ]. {% P" ?2 f- j0 O# [. o$ g& h" Q , p( ?& V' q+ w

    + }5 P# |9 k+ s% a

    6 @! \; [$ s) ?7 C1 R

    Array<double, 2> A(3,3), b(3,1); O% ~3 v% u" E2 _5 G/ F' Z5 K% l* ~9 S0 ?5 Y# J 3 f/ F+ n& t4 l$ o! q$ x; w

    , U5 i. I& {7 K: l

    k+ K# u, E# q

    A = 10,-19,-2, ]* p& t. `/ B; O; N6 v1 O 5 y) p/ o ?$ C/ `! H( ~ + Z0 X' e! e- O2 @

    : u. e& Q2 P6 X+ r7 ^4 }

    $ M. h: C! x8 H4 s- {

    -20, 40, 1, ! v; R5 I7 i; P " n, c5 v* v9 {3 _& F" I5 c; g2 d, m1 {0 e# C

    $ |. X } C6 v0 K6 G8 Z, ~

    ' ?8 |. z( O' }+ C7 H1 l) q

    1, 4, 5;# U, q0 z- R' R' V6 r0 X . F0 N& ^ d/ s+ r 6 O2 H+ r6 \$ p0 w k' \

    4 z, g7 b& ?5 ~" Q: P

    / H. \& u* S7 ?" U& J' w/ t6 k

    ) [7 m; n, J% d

    0 y/ c4 o& W: r% G

    * t" @) }3 T5 g' Q+ b: X

    b = 3, $ ?6 w2 u. Q8 _: j 9 T2 A5 n/ c+ G' k6 _/ ` 6 F" Z6 z' z, _) c

    ; t( c; n3 O' @

    9 F2 I9 w3 @5 z0 X9 O0 |

    4,: W8 s+ H4 f9 }3 N# P2 F# K ?; k 8 W. V( M: m$ k$ K' ^5 N * P |; V' J7 s, M9 z

    4 K+ W2 d. T7 {+ o# M ?9 z

    1 O: i7 T0 e4 y

    5; 5 y9 O7 p. k: b+ H+ Q* p3 g0 i/ e! J! O ' @; _# E0 e! Z3 e2 C1 z) Y1 n) c

    % `$ E1 c) W. M$ j- n- ]) S

    ' E) z" }6 Z( p& Z' v$ K

    5 n. C# z+ T5 E/ Y+ W. w 7 W+ Z6 K# V) q$ N3 a# z! \- h1 r6 l' f' F$ R) d

    " Q7 H. m: H" s3 v) z9 K: S

    , P2 ~; E& H3 z" J& i; j( M( J

    Gauss_Jordan(A, b);/ C! _, ]+ w7 ?9 M$ n' J : U! r1 N# u2 T# N2 k # f9 A9 }( ]1 I

    # ?: K3 r" w5 x9 x S& c0 ^

    f- M/ `+ j6 u) m0 D

    : w' a8 [, S; {# ^# g9 S$ ^6 L 7 [! s- o- j3 h& Y6 B $ n& k0 ~9 D3 U" K* \/ b0 [

    7 S/ B% U! O- D! t, J9 W- a* A% v1 k

    $ F/ [: l% m4 H: B

    cout << "Solution = " << b <<endl; * S' h# m d/ c7 ~2 A" j, u- s/ @1 a! A 0 K3 X k- F9 M# B( G

    7 v6 W/ k9 f+ f

    ) k) Q; ]' x/ ~0 [# ~

    } . o+ L8 Y( m1 B) @2 [2 t# m# S1 A L( N5 x* ^; { + @; ~. }2 t# X

    % s5 _+ |( f( o- n# {4 W

    1 t f8 v( M& H* G- B9 p

    & G9 [( ^' a4 b& T' J& ^

    0 `4 A! _2 f7 i; H

    ' M! N2 w, d0 D5 E

    Result: r. z4 Y$ H6 i / P/ ?2 e# y- k5 q$ m- w" z 0 q$ J# k( G; j

    0 q* ~5 v, B8 M8 M+ \; k3 f

    2 e$ U* g6 ?2 F" M

    & h) ~6 d) i( g

    ! x# u& ]3 `( v- R$ E2 s

    " S6 z2 N8 j) H/ d& [, X' _0 F

    Solution = 3 x 14 B; v, U5 [ X1 r% B/ S % M0 R4 X- o! J1 L9 |1 C2 n) V2 } 9 J0 H5 d2 q& b6 o( H+ k3 S: i/ k' o( Z

    4 u2 v3 f+ U4 n

    5 C' j) w/ \+ n+ L; x9 N. y& F7 a$ \

    [ 4.41637; o8 ^, c h i- ?+ o/ h4 U 6 b" ?* y: g7 V& N. q# B m0 w: v! f/ e/ n/ p: j

    - G' [, k0 l! X1 X6 l

    / Y+ v( V Z2 K6 _8 @) |

    2.35231& E: n& ]# g7 \8 t ( Z1 m4 f, ?* z3 V% w: J , P5 j4 @! t9 w& ^8 i! R

    6 X0 z6 N; Q/ T3 U- b1 O

    ' ^; G" Q! ~& D! r6 s

    -1.76512 ]1 j) v N, P7 d5 V) _ ! G- G! c# p7 B0 h& e 2 w$ p) n9 A" I4 o: j3 }

    0 j! R- g8 F" {) J# d: ]

    2 K9 y. T( t% C+ \4 c3 Q% h

    * h* t' c. A; f9 y/ t& T) a

    + I. r0 a% n1 j

    # \- f9 T+ b" }# ^

    & ~0 q; R7 k! b( l1 t

    ) c7 |" {# @2 k0 V+ z

    6 K" d; E0 z- X* D( ]0 Q! ]( J" r4 _

    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 W% t: b5 i( F) @+ X- F( N. Q

    + p9 q9 \8 f4 e" T

    5 q9 |6 d/ u8 l" e1 Q p/ {

    ' |+ ~2 u% y% ]. e: c

    ; x7 m5 c8 t2 h% G

    / G6 y# I" c$ g7 U, R2 K

    6 ]$ Z6 U0 y' M. L D: n% P

    * g; M$ X6 G/ P/ \# ~5 S

    $ H9 L: p' J ], c/ W' S H, k

    注释:[1]主元,又叫主元素,指用作除数的元素4 C. r. |6 u* J7 d p+ S

    ! Q4 C9 A% w4 d: f/ G3 o+ o 9 Y* Q1 ?& W7 z% h7 `3 D$ ^* |

    , b4 i, H3 U7 x3 L$ z' ?$ @ P
    [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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