matlab实现G-S迭代法不使用函数
时间: 2023-09-13 16:13:49 浏览: 221
G-S(Gauss-Seidel)迭代法是一种求解线性方程组的迭代方法。如果我们需要求解线性方程组Ax=b,其中A是一个n×n的矩阵,b是一个n维向量,那么G-S迭代法可以表示为:
x^(k+1)_i = (b_i - Σ(A_i,j * x_j^(k+1))(j=1,...,i-1) - Σ(A_i,j * x_j^(k))(j=i+1,...,n))/A_i,i
其中,x^(k)_i表示在第k次迭代中,x的第i个分量的值,A_i,j表示矩阵A的第i行第j列的元素。
现在我们来实现G-S迭代法的Matlab代码。假设我们已经有了A和b的矩阵表示,我们可以按照如下步骤实现G-S迭代法:
1. 初始化x为一个n维零向量,即x=zeros(n,1)。
2. 设置迭代次数kmax和误差限eps。
3. 进行kmax次迭代,每次迭代计算x的新值x_new,直到误差小于eps或者达到迭代次数上限。
4. 在每次迭代中,对于每个分量i,计算x_new(i)的值,并将其赋值给x(i)。
5. 返回x作为线性方程组Ax=b的近似解。
下面是一个简单的Matlab代码实现:
```
function x = gs_iter(A, b, kmax, eps)
% A: 系数矩阵
% b: 常数矩阵
% kmax: 最大迭代次数
% eps: 误差限
n = size(A, 1); % 矩阵A的行数,也是未知量个数
x = zeros(n, 1); % 初始化x为零向量
for k = 1:kmax % 进行kmax次迭代
x_new = x; % 初始化x_new为当前的x
for i = 1:n % 对于每个分量i,计算x_new(i)的值
s1 = 0; % 初始化Σ(A_i,j * x_j^(k+1))(j=1,...,i-1)
s2 = 0; % 初始化Σ(A_i,j * x_j^(k))(j=i+1,...,n)
for j = 1:i-1
s1 = s1 + A(i,j) * x_new(j);
end
for j = i+1:n
s2 = s2 + A(i,j) * x(j);
end
x_new(i) = (b(i) - s1 - s2) / A(i,i); % 计算x_new(i)的值
end
if norm(x_new - x) < eps % 如果误差小于eps,退出迭代
break;
end
x = x_new; % 将x_new赋值给x
end
end
```
在这个代码中,我们使用了Matlab内置的norm函数来计算向量的范数,其中norm(x_new - x)就是计算向量x_new和x之间的欧几里得距离。如果这个距离小于eps,说明x已经足够接近线性方程组Ax=b的解,可以退出迭代。注意,在实际应用中,我们需要根据具体问题来调整迭代次数和误差限的取值。
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