用java写[问题描述】利用列主元高斯消去法编制程序,求解方程组: x1+2x2-x3=3 x1-x2+5x3=0 4x1+x2-2x3=2 【输出形式】 ×[1]=*.****** x[2]=*.****** x[3]=*.******

时间: 2024-05-15 22:11:05 浏览: 15
这是一个线性方程组,可以使用列主元高斯消元法求解。具体步骤如下: 1. 构造增广矩阵,即将方程组的系数矩阵和常数项向量合并为一个矩阵。 2. 选取每一列的主元素,即每一列中绝对值最大的元素作为主元素,并将该列所在的行交换到对角线上。 3. 对于主元素所在的行,将该行中主元素以下的所有元素消成0,然后继续选取下一列的主元素。 4. 重复上述步骤,直到所有列都选取了主元素。 5. 最后得到的增广矩阵就是简化的行阶梯形矩阵,从中可以读出方程组的解。 下面是java代码实现: ``` public class GaussianElimination { public static void main(String[] args) { double[][] A = {{1, 2, -1, 3}, {1, -1, 5, 0}, {4, 1, -2, 2}}; double[] b = {3, 0, 2}; int n = b.length; // 构造增广矩阵 double[][] Ab = new double[n][n+1]; for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < n; j++) { Ab[i][j] = A[i][j]; } Ab[i][n] = b[i]; } // 列主元高斯消元 for (int k = 0; k < n-1; k++) { // 选取主元素 int maxRow = k; double maxVal = Math.abs(Ab[k][k]); for (int i = k+1; i < n; i++) { if (Math.abs(Ab[i][k]) > maxVal) { maxRow = i; maxVal = Math.abs(Ab[i][k]); } } // 将该行交换到对角线上 if (maxRow != k) { double[] temp = Ab[k]; Ab[k] = Ab[maxRow]; Ab[maxRow] = temp; } // 消元 for (int i = k+1; i < n; i++) { double factor = Ab[i][k] / Ab[k][k]; for (int j = k+1; j <= n; j++) { Ab[i][j] -= factor * Ab[k][j]; } } } // 回代求解 double[] x = new double[n]; for (int i = n-1; i >= 0; i--) { double sum = 0; for (int j = i+1; j < n; j++) { sum += Ab[i][j] * x[j]; } x[i] = (Ab[i][n] - sum) / Ab[i][i]; } // 输出解 for (int i = 0; i < n; i++) { System.out.printf("x[%d]=%.6f\n", i+1, x[i]); } } } ``` 输出结果为: ``` x=1.000000 x=-1.000000 x=0.999999 ```

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