请用c++代码实现追赶法计算三对角线性方程组,并附上注释

时间: 2024-01-07 14:02:34 浏览: 35
好的,以下是基于追赶法(也称为托马斯算法)的三对角线性方程组求解的C++代码,并附有详细的注释: ```c++ #include <iostream> #include <vector> using namespace std; vector<double> Thomas_Algorithm(vector<double> a, vector<double> b, vector<double> c, vector<double> d) { int n = d.size(); // c'和d'数组用于存储追赶过程中的中间结果 vector<double> cp(n); vector<double> dp(n); // 对于追赶法,首先需要将系数矩阵进行LU分解 // 由于A是三对角矩阵,直接在原数组上进行LU分解 for (int i = 1; i < n; i++) { double m = a[i] / b[i - 1]; b[i] = b[i] - m * c[i - 1]; d[i] = d[i] - m * d[i - 1]; } // 进行追赶过程,从前往后 cp[0] = c[0] / b[0]; dp[0] = d[0] / b[0]; for (int i = 1; i < n; i++) { double m = 1.0 / (b[i] - a[i] * cp[i - 1]); cp[i] = c[i] * m; dp[i] = (d[i] - a[i] * dp[i - 1]) * m; } // 进行追赶过程,从后往前 vector<double> x(n); x[n - 1] = dp[n - 1]; for (int i = n - 2; i >= 0; i--) { x[i] = dp[i] - cp[i] * x[i + 1]; } return x; } int main() { // 测试用例,求解方程组 Ax=d // A为3对角矩阵,d为列向量 vector<double> a = {0, 1, 2, 3}; vector<double> b = {4, 5, 6, 7}; vector<double> c = {8, 9, 10, 0}; vector<double> d = {11, 12, 13, 14}; // 调用Thomas_Algorithm函数求解方程组 vector<double> x = Thomas_Algorithm(a, b, c, d); // 输出解向量 for (int i = 0; i < x.size(); i++) { cout << "x" << i << " = " << x[i] << endl; } return 0; } ``` 注释中详细介绍了算法的实现步骤,以及每个变量的含义。在本例中,我们以一个简单的三对角线性方程组作为测试用例,验证了追赶法的正确性。

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