【计算方法】雅克比迭代法-高斯赛德尔迭代法求解线性方程组(c语言实现)

计算方法–用雅克比迭代法和高斯赛德尔迭代法求解线性方程组

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AX = b
雅克比迭代法的数学基础
x = Gx + b
x = (A ^ -1) b
A = L + D + U(L是一个下三角阵,他的对角线为1,D是一个aii的对角阵,U是一个上三角阵)
(L + D + U)X = b —-> DX = LX + UX + b——> DX^(k + 1) = LX^(k + 1) + UX^(k) + b —-> X^(k + 1) = (E - A)X^(k) + D^(-1)b

高斯–赛德尔的做法(同理)


#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<math.h>

#define epx 0.5 * 1e-5
#define M 1000 //最大迭代次数
#define N 5  //方程组的阶数

int main() {

 double a[N][N] = {{0,0,0,0,0}, {0,8,7,0,0}, {0,6, 12, 5, 0}, {0,0, 4, 9, 3}, {0, 0, 0, 1, 2} }; 
 double b[N] = {0, 0, -2, 8,6};
 double y[N]; //结果向量 
 double x[N];
 double norm;
 memset(y, 0 , sizeof(y));



 int k = 1;
 int i,j;
 int flag ;
 double result;


 do {
  flag = 0;
  //保存老值--strcpy();
  for (i = 0; i < N ; i++) {
   x[i] = y[i];
  }

  for (i = 1; i < N ; i++) {
   result = 0;
   for (j = 1; j < N; j++) {

     if (i != j) {
     result += a[i][j] * y[j];    
    }
   }

   y[i] = (b[i] - result) / a[i][i]; //求出解空间
  }
  //求y -x 的范数
  norm =0.0;
  for (i = 1; i < N; i++) {
    if (fabs(x[i] - y[i]) > norm) {
   norm = fabs(x[i] - y[i]);
    }
  }
    if (norm < epx) {
   break;
   }
 }while(k++ < M ); 
 printf("########answer###########\n");
 //打印结果
 for (i = 1; i < N; i++) {
  printf("%-4lf\n",y[i]);
 }


 return 0;
}

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