用c语言用追赶法解50*50三对角方程ax=b
时间: 2024-02-11 11:06:03 浏览: 74
解三对角矩阵的追赶法
好的,以下是使用C语言实现追赶法求解50*50三对角方程组的代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define N 50 // 方程组的未知数个数
void tridiagonal_solve(double *a, double *b, double *c, double *f, double *x) {
double *L = (double*)malloc(N * sizeof(double)); // 下三角矩阵L
double *U = (double*)malloc(N * sizeof(double)); // 上三角矩阵U
// 前向追赶法求解Ly = f
L[0] = a[0];
x[0] = f[0] / L[0];
for (int i = 1; i < N; i++) {
L[i] = a[i] - b[i] * c[i-1] / L[i-1];
x[i] = (f[i] - b[i] * x[i-1]) / L[i];
}
// 后向追赶法求解Ux = y
U[N-1] = c[N-1];
x[N-1] = x[N-1] / U[N-1];
for (int i = N-2; i >= 0; i--) {
U[i] = c[i] - b[i] * a[i+1] / U[i+1];
x[i] = (x[i] - b[i] * x[i+1]) / U[i];
}
// 释放动态内存
free(L);
free(U);
}
int main() {
double a[N], b[N-1], c[N-1], f[N], x[N]; // 方程组的系数和右端向量
// 生成随机的系数和右端向量
for (int i = 0; i < N; i++) {
a[i] = rand() % 100 + 1;
f[i] = rand() % 1000 + 1;
if (i < N-1) {
b[i] = rand() % 50 + 1;
c[i] = rand() % 50 + 1;
}
}
// 求解三对角线性方程组
tridiagonal_solve(a, b, c, f, x);
// 输出解向量
for (int i = 0; i < N; i++) {
printf("x[%d] = %lf\n", i, x[i]);
}
return 0;
}
```
以上代码中,我们定义了包括主对角线、次对角线、副对角线和右端向量的数组`a[]`、`b[]`、`c[]`和`f[]`,并使用`rand()`函数生成了随机的系数和右端向量。接着,我们调用`tridiagonal_solve()`函数求解三对角线性方程组,并输出解向量的值。
需要注意的是,50*50的三对角线性方程组需要大量的计算和内存,可能会导致程序运行缓慢或崩溃。因此,在实际应用中,需要根据实际问题的需求选择合适的解法和算法。
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