给我一个高斯消元法求线性方程组的java程序代码示例 方程组在键盘输入 并把每一条语句都加上注释
时间: 2024-11-27 22:08:27 浏览: 12
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当然可以。以下是使用Java编写的一个简单的高斯消元法求解线性方程组的代码示例,包括键盘输入方程组系数和常数项,并添加了注释以帮助理解:
```java
import java.util.Scanner;
public class GaussJordan {
// 定义矩阵的行数和列数
static final int ROWS = 3;
static final int COLS = 3;
// 高斯消元函数,用于计算增广矩阵
public static void gaussJordan(int[][] matrix, double[] constants) {
for (int i = 0; i < ROWS; i++) { // 主循环,处理每一行
if (i == 0) { // 对于主元素所在的行不做操作(除第一个元素外)
continue;
}
// 找到当前行的第一个非零元素
int pivotIndex = -1;
for (int j = i; j < COLS; j++) {
if (matrix[i][j] != 0) {
pivotIndex = j;
break;
}
}
if (pivotIndex == -1) { // 如果找不到非零元素,则意味着此行已经简化为全零行,结束处理
System.out.println("Row " + (i+1) + " is all zeros, skipping.");
return;
}
// 交换行,将主元素放到对角线上
swapRows(matrix, i, pivotIndex);
// 将下面的行除以其上面的主元素,达到消元的目的
for (int k = i + 1; k < ROWS; k++) {
double factor = matrix[k][i] / matrix[i][pivotIndex];
multiplyRow(matrix, k, factor); // 使用行乘法消除该元素
}
// 同理,更新常数项
double constantFactor = constants[i] / matrix[i][pivotIndex];
constants[i] = constantFactor; // 更新第i个常数项
for (int k = i + 1; k < constants.length; k++) {
constants[k] -= constantFactor * matrix[k][i]; // 更新后续常数项
}
}
}
// 行交换辅助函数
private static void swapRows(int[][] matrix, int row1, int row2) {
// ... 实现行交换的具体逻辑
}
// 行乘法辅助函数
private static void multiplyRow(int[][] matrix, int row, double factor) {
// ... 实现行乘法的具体逻辑
}
// 用户输入矩阵和常数项
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("Enter the coefficients of the linear system (row by row):");
int[][] inputMatrix = new int[ROWS][COLS];
double[] constants = new double[ROWS];
for (int i = 0; i < ROWS; i++) {
for (int j = 0; j < COLS; j++) {
inputMatrix[i][j] = scanner.nextInt();
}
constants[i] = scanner.nextDouble(); // 输入常数项
}
// 调用高斯消元算法
gaussJordan(inputMatrix, constants);
// 输出结果
System.out.println("\nSolution:");
for (int i = 0; i < ROWS; i++) {
System.out.print("x" + (i+1) + " = ");
System.out.format("%.2f", constants[i]); // 输出解
System.out.print(", "); // 逗号分隔
}
}
}
```
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