直接迭代法求解非线性方程组c++

时间: 2024-09-25 21:07:21 浏览: 39
直接迭代法是一种数值方法,用于求解非线性方程组。在C++中,可以使用这种算法通过循环迭代的方式逼近每个方程的根。以下是使用固定点迭代法的一个简单示例: ```cpp #include <iostream> #include <vector> // 假设我们有如下的非线性函数 std::vector<double> nonlinear_equations(const std::vector<double>& x) { std::vector<double> f(x.size()); // 这里替换为实际的非线性方程表达式 for (size_t i = 0; i < x.size(); ++i) { f[i] = x[i] * x[i] - 1; // 示例:x^2 - 1 = 0 } return f; } // 使用牛顿法作为迭代器,这是一种常见的直接法 void fixed_point_iteration(double* x_start, double tolerance, size_t max_iterations) { const auto n = x_start->size(); for (size_t iteration = 0; iteration < max_iterations && check_convergence(*x_start, tolerance); ++iteration) { std::vector<double> current(x_start, x_start + n); std::vector<double> next(n); // 对每个方程求导并计算Jacobian矩阵 for (size_t j = 0; j < n; ++j) { for (size_t k = 0; k < n; ++k) { if (j == k) { next[j] = current[j] - nonlinear_equations(current)[j] / current[j]; } else { next[j] -= nonlinear_equations(current)[j] * (1.0 / current[k]); } } } // 更新x值 for (size_t i = 0; i < n; ++i) { x_start[i] = next[i]; } } } bool check_convergence(const std::vector<double>& x, double tolerance) { double max_difference = 0.0; for (double val : x) { max_difference = std::max(max_difference, std::abs(val)); } return max_difference < tolerance; } int main() { double initial_guess[] = {1.5}; // 初始化猜测值 double tolerance = 1e-6; size_t max_iterations = 1000; fixed_point_iteration(initial_guess, tolerance, max_iterations); std::cout << "Approximate solution: "; for (const auto& value : initial_guess) { std::cout << value << " "; } std::cout << "\n";
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