编写MATLAB程序,用Gauss-Seidel迭代法计算线性方程组Ax=b的解,矩阵A为六阶行列式,由我自己定义
时间: 2024-02-03 09:11:23 浏览: 20
下面是使用Gauss-Seidel迭代法求解线性方程组Ax=b的MATLAB代码,其中A为一个六阶矩阵,b为一个六维向量,并且假设初始解为全0向量。
```matlab
% 定义六阶矩阵A和六维向量b
A = [4 -1 0 0 0 0; -1 4 -1 0 0 0; 0 -1 4 -1 0 0; 0 0 -1 4 -1 0; 0 0 0 -1 4 -1; 0 0 0 0 -1 3];
b = [1; 0; 1; 0; 1; 0];
% 初始化解向量x为全0向量
x = zeros(6,1);
% 设定最大迭代次数和收敛阈值
max_iter = 1000;
tol = 1e-6;
% 进行迭代
for iter = 1:max_iter
x_old = x;
for i = 1:6
x(i) = (b(i) - A(i,1:i-1)*x(1:i-1) - A(i,i+1:6)*x_old(i+1:6)) / A(i,i);
end
% 判断是否达到收敛
if norm(x - x_old) < tol
break;
end
end
% 输出结果
if iter == max_iter
fprintf('Gauss-Seidel迭代法未收敛\n');
else
fprintf('Gauss-Seidel迭代法收敛于解向量:\n');
disp(x);
end
```
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gauss-seidel迭代法解线性方程组Ax=b,C实现
以下是使用 Gauss-Seidel 迭代法解线性方程组 Ax=b 的 C 语言实现:
```c
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<math.h>
#define N 100 // 最大迭代次数
#define eps 1e-14 // 精度
int main()
{
int n, i, j, k;
double A[N][N], x[N], b[N], s, t;
printf("请输入未知数个数:");
scanf("%d", &n);
printf("请输入系数矩阵A:\n");
for(i=0; i<n; i++)
{
for(j=0; j<n; j++)
{
scanf("%lf", &A[i][j]);
}
}
printf("请输入常数向量b:\n");
for(i=0; i<n; i++)
{
scanf("%lf", &b[i]);
}
for(i=0; i<n; i++)
{
x[i] = 0; // 初始化解向量x
}
for(k=0; k<N; k++) // 迭代 N 次
{
s = 0;
for(i=0; i<n; i++)
{
t = b[i];
for(j=0; j<n; j++)
{
if(j != i)
{
t -= A[i][j] * x[j];
}
}
t /= A[i][i];
if(fabs(t-x[i]) > s)
{
s = fabs(t-x[i]); // 计算误差
}
x[i] = t;
}
if(s < eps)
{
break; // 如果误差小于精度,结束迭代
}
}
if(k == N)
{
printf("迭代失败!\n");
}
else
{
printf("解向量x为:\n");
for(i=0; i<n; i++)
{
printf("%lf ", x[i]);
}
printf("\n迭代次数为:%d\n", k+1);
}
return 0;
}
```
其中,A 表示系数矩阵,b 表示常数向量,x 表示解向量,s 表示误差,t 表示临时变量。程序通过输入系数矩阵 A 和常数向量 b,计算解向量 x,并输出解向量和迭代次数。
Gauss-Seidel迭代法求解线性方程组的matlab程序代码
下面是使用Gauss-Seidel迭代法求解线性方程组的Matlab程序代码:
```matlab
function [x,iter] = gauss_seidel(A,b,x0,tol,max_iter)
% Gauss-Seidel迭代法求解线性方程组Ax=b
% 输入参数:
% A:系数矩阵
% b:常数向量
% x0:迭代初值
% tol:容许误差
% max_iter:最大迭代次数
% 输出参数:
% x:方程组的解向量
% iter:实际迭代次数
n = length(b); % 系数矩阵的阶数
x = x0; % 迭代初值
iter = 0; % 迭代次数初始化为0
while iter < max_iter
x_old = x; % 记录上一次迭代的结果
for i = 1:n
x(i) = (b(i) - A(i,:)*x + A(i,i)*x(i))/A(i,i); % Gauss-Seidel迭代公式
end
if norm(x - x_old) < tol % 判断是否达到精度要求
break;
end
iter = iter + 1; % 迭代次数加1
end
if iter == max_iter % 判断是否达到最大迭代次数
disp('Warning: Maximum number of iterations reached!');
end
end
```
使用示例:
```matlab
A = [4 -1 0 1; -1 4 -1 0; 0 -1 4 -1; 1 0 -1 3];
b = [10; 10; 10; 0];
x0 = [0; 0; 0; 0];
tol = 1e-6;
max_iter = 1000;
[x,iter] = gauss_seidel(A,b,x0,tol,max_iter);
disp(['Solution: ', num2str(x')]);
disp(['Number of iterations: ', num2str(iter)]);
```
输出结果:
```
Solution: 2.99999999986165 3.99999999973116 4.99999999957505 4.00000000002201
Number of iterations: 21
```