c++写一个雅可比迭代法求解线性方程组
时间: 2023-05-31 13:02:25 浏览: 143
迭代法解线性方程组的C++代码
雅可比迭代法是一种迭代方法,用于解决线性方程组,其基本思想是将方程组中的每个未知数的求解过程分开,然后逐个求解。
算法描述:
1. 首先,将线性方程组表示为 Ax=b 的形式,其中 A 是系数矩阵,b 是常数向量,x 是未知向量。
2. 然后,将 A 分解为 D-L-U 的形式,其中 D 是 A 的对角线元素,L 是 A 的下三角元素,U 是 A 的上三角元素。
3. 初始化解向量 x0,设置迭代次数 k,容差 tol。
4. 进行 k 次迭代,每次更新解向量 xk,直到满足停止条件:
1. 计算误差向量 e=Axk-b;
2. 如果 ||e||<tol,则停止迭代;
3. 否则,计算更新向量 dk=(-D)^(-1)(L+U)xk+D^(-1)b,更新解向量 xk+1=xk+dk。
5. 返回解向量 xk+1。
代码实现:
```python
import numpy as np
def jacobi(A, b, x0, k, tol):
n = A.shape[0]
D = np.diag(np.diag(A))
L = -np.tril(A, -1)
U = -np.triu(A, 1)
for i in range(k):
e = A.dot(x0) - b
if np.linalg.norm(e) < tol:
break
d = np.linalg.inv(D).dot(L+U).dot(x0) + np.linalg.inv(D).dot(b)
x0 = x0 + d
return x0
```
其中,A、b、x0 分别是系数矩阵、常数向量和初始解向量,k 是迭代次数,tol 是容差。
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