用雅可比迭代法java求解方程组 10x1 - 2x2 - 2x3 =1 -2x1 - 10x2 - x3=0.5 -x1 - 2x2 + 3x3=1
时间: 2024-01-10 08:02:12 浏览: 145
雅可比迭代法和高斯-塞德尔迭代法
4星 · 用户满意度95%
好的,我可以为您提供一个简单的雅可比迭代法的 Java 实现,用于求解该方程组:
```java
public class JacobiSolver {
public static void main(String[] args) {
double[][] A = {{10, -2, -2}, {-2, -10, -1}, {-1, -2, 3}}; // 系数矩阵
double[] b = {1, 0.5, 1}; // 常数向量
double[] x0 = {0, 0, 0}; // 初始解向量
double[] x = jacobi(A, b, x0, 1e-6, 1000); // 求解方程组
for (int i = 0; i < x.length; i++) {
System.out.printf("x%d = %.6f\n", i+1, x[i]);
}
}
// 雅可比迭代法求解线性方程组 Ax=b
// A: 系数矩阵;b: 常数向量;x0: 初始解向量;eps: 精度;maxIter: 最大迭代次数
// 返回值是一个向量,表示方程组的解
public static double[] jacobi(double[][] A, double[] b, double[] x0, double eps, int maxIter) {
int n = A.length;
double[] x = new double[n];
double[] x1 = new double[n];
for (int k = 0; k < maxIter; k++) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
double s = 0;
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (j != i) {
s += A[i][j] * x0[j];
}
}
x1[i] = (b[i] - s) / A[i][i];
}
double err = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
err += Math.abs(x1[i] - x0[i]);
}
if (err < eps) {
x = x1;
break;
}
x = x1;
x1 = x0;
x0 = x;
}
return x;
}
}
```
在该实现中,我们使用了一个 `jacobi` 方法来实现雅可比迭代法。该方法接受系数矩阵 `A`、常数向量 `b`、初始解向量 `x0`、精度 `eps` 和最大迭代次数 `maxIter` 作为参数,返回值是一个向量,表示方程组的解。
在 `jacobi` 方法中,我们首先定义了两个向量 `x` 和 `x1`,分别表示当前和下一次迭代的解向量。在每次迭代中,我们遍历所有未知数,使用雅可比迭代公式计算出该未知数的下一次迭代值,并存储在 `x1` 中。在计算完所有未知数的下一次迭代值后,我们计算当前解向量和下一次迭代解向量之间的误差,如果误差小于给定的精度 `eps`,则认为迭代已经收敛,返回最终的解向量 `x`。
最后,我们可以在 `main` 方法中定义系数矩阵 `A`、常数向量 `b` 和初始解向量 `x0`,并调用 `jacobi` 方法求解方程组。在求解完毕后,我们可以打印出每个未知数的解,以供参考。
阅读全文