全主元消去法matlab程序框图
时间: 2024-06-03 19:05:10 浏览: 12
全主元消去法是一种求解线性方程组的方法,它通过消元和回带两个步骤,将系数矩阵变为上三角矩阵,并用回带法求解线性方程组。Matlab程序框图如下:
1. 读入系数矩阵A和常数向量b
2. 构造增广矩阵Ab=[A b]
3. 对于每一列i=1:n-1, 执行以下操作:
a. 在第i列中,找到绝对值最大的元素Ab(k,i),其中k>=i
b. 若k≠i, 则交换第i行和第k行,使得Ab(i,i)为当前列的最大元素
c. 对于第i+1行到第n行,执行以下操作:
i. 计算倍数m=Ab(j,i)/Ab(i,i),其中j=i+1:i+1:n
ii. 用第i行的倍数m,将第j行第i列的元素消为0,即Ab(j,i)=Ab(j,i)-m*Ab(i,i+1:n)
4. 上三角矩阵求解:
a. 对于第n行,解出x(n)=Ab(n,n+1)/Ab(n,n)
b. 对于第n-1行到第1行,逐步回带求解x(i),其中i=n-1:-1:1
i. 计算x(i)=(Ab(i,n+1)-Ab(i,i+1:n)*x(i+1:n))/Ab(i,i)
5. 输出解向量x
相关问题
全主元消去法matlab程序
以下是一个使用全主元消去法求解线性方程组的MATLAB程序:
```matlab
function [x] = gauss(A,b)
% 高斯消元法求解线性方程组Ax=b
% 输入参数:系数矩阵A,常数向量b
% 输出参数:解向量x
n = length(b);
A = [A,b]; % 增广矩阵
for k = 1:n-1
% 列主元素选取
[~,p] = max(abs(A(k:n,k)));
p = p + k - 1;
if A(p,k) == 0
error('矩阵奇异,无法求解');
end
% 交换k行和p行
if p ~= k
A([k,p],:) = A([p,k],:);
end
% 消元
for i = k+1:n
m = A(i,k) / A(k,k);
A(i,k:n+1) = A(i,k:n+1) - m * A(k,k:n+1);
end
end
% 回带求解
x = zeros(n,1);
x(n) = A(n,n+1) / A(n,n);
for i = n-1:-1:1
x(i) = (A(i,n+1) - A(i,i+1:n) * x(i+1:n)) / A(i,i);
end
end
```
全主元消去法 matlab
全主元高斯消去法是一种求解线性方程组的方法。在该方法中,首先将系数矩阵和常数向量合并为增广矩阵。然后,通过选取主元元素,进行行交换和列交换,将主元元素调整到对角线位置上,以保证消元过程的稳定性。接下来,利用高斯消元的思想,进行消元操作,将增广矩阵转化为上三角矩阵。最后,通过回代得到线性方程组的解。
在使用Matlab实现全主元高斯消去法时,需要按照以下步骤进行操作:
1. 定义系数矩阵a和常数向量b。
2. 定义变量x用于存储线性方程组的解,并初始化为零向量。
3. 定义变量xorder表示解的顺序,初始化为1到n的顺序。
4. 将系数矩阵a和常数向量b合并为增广矩阵ZG。
5. 进行行交换和列交换,将主元元素调整到对角线位置上,并更新解的顺序。
6. 进行消元操作,将增广矩阵ZG转化为上三角矩阵。
7. 进行回代操作,求解线性方程组的解。
8. 输出系数矩阵a和解。
以下是使用Matlab实现全主元高斯消去法的代码:
```matlab
a = [1.1,2.5,3.4,0.8;3.0,4.5,-1.2,5.4;5.2,1.4,0.92,4.8;0.5,4.6,0.23,6.7];
b = [26.88;1.05;8.1;1.81];
x = zeros(4,1);
xorder = [1,2,3,4];
ZG = [a b]; % 增广阵
for k = 1:3
max1 = max(max(ZG(k:4,k:4))); % 找主元
[r,c] = find(ZG(:,1:4) == max1);
middle = ZG(r,:); % 交换行
ZG(r,:) = ZG(k,:);
ZG(k,:) = middle;
middle1 = ZG(:,c); % 交换列
ZG(:,c) = ZG(:,k);
ZG(:,k) = middle1;
middle_o = xorder(c); % 交换解顺序矩阵的顺序
xorder(c) = xorder(k);
xorder(k) = middle_o;
for i = k+1:4 % 消元
m = ZG(i,k) / ZG(k,k);
ZG(i,k:5) = ZG(i,k:5) - m * ZG(k,k:5);
end
end
b = ZG(1:4,5);
a = ZG(1:4,1:4);
x(4) = b(4) / a(4,4);
for i = 3:-1:1
x(i) = (b(i) - a(i,[i 1:4]) * x([i 1:4])) / a(i,i);
end
fprintf("系数矩阵为:\n");
disp(a);
fprintf("解为:\n");
for i = 1:4
[~,C] = find(xorder == i);
value = x(C);
fprintf("\n x%d = %.4f\n",i,value);
end
```