用列主元高斯消去法用c语言解如下方程组输出方程组的解,及矩阵 L 和 U。不会报错
时间: 2024-02-25 15:55:21 浏览: 63
好的,这是一个比较复杂的问题,需要分步骤来实现。以下是代码实现:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define N 3
void printMatrix(double matrix[N][N+1]) {
for(int i=0; i<N; i++) {
for(int j=0; j<N+1; j++) {
printf("%.2f ", matrix[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
void swapRow(double matrix[N][N+1], int i, int j) {
for(int k=0; k<N+1; k++) {
double temp = matrix[i][k];
matrix[i][k] = matrix[j][k];
matrix[j][k] = temp;
}
}
void LUPDecomposition(double matrix[N][N+1], double L[N][N], double U[N][N]) {
for(int i=0; i<N; i++) {
for(int j=0; j<N; j++) {
if(j<i) {
L[j][i] = 0;
} else {
L[j][i] = matrix[j][i]/matrix[i][i];
for(int k=0; k<i; k++) {
matrix[j][k] = matrix[j][k] - L[j][i]*matrix[i][k];
}
}
}
for(int j=i; j<N; j++) {
U[i][j] = matrix[i][j];
}
}
}
int gaussianElimination(double matrix[N][N+1], double solution[N]) {
double L[N][N], U[N][N];
LUPDecomposition(matrix, L, U);
printf("L:\n");
printMatrix(L);
printf("\nU:\n");
printMatrix(U);
printf("\n");
for(int i=0; i<N; i++) {
int maxRow = i;
for(int j=i+1; j<N; j++) {
if(abs(matrix[j][i]) > abs(matrix[maxRow][i])) {
maxRow = j;
}
}
if(i != maxRow) {
swapRow(matrix, i, maxRow);
}
if(matrix[i][i] == 0) {
return 0;
}
for(int j=i+1; j<N; j++) {
double factor = matrix[j][i]/matrix[i][i];
for(int k=i+1; k<N+1; k++) {
matrix[j][k] = matrix[j][k] - factor*matrix[i][k];
}
}
}
for(int i=N-1; i>=0; i--) {
solution[i] = matrix[i][N];
for(int j=i+1; j<N; j++) {
solution[i] = solution[i] - matrix[i][j]*solution[j];
}
solution[i] = solution[i]/matrix[i][i];
}
return 1;
}
int main() {
double matrix[N][N+1] = {{2, -1, 1, 8}, {-3, -1, 2, -11}, {-2, 1, 2, -3}};
double solution[N];
if(gaussianElimination(matrix, solution)) {
printf("Solution:\n");
for(int i=0; i<N; i++) {
printf("%.2f\n", solution[i]);
}
printf("\n");
} else {
printf("No unique solution.\n");
}
return 0;
}
```
这个程序通过列主元高斯消去法求解一个3x3的线性方程组,并输出方程组的解和矩阵L和U。你可以将输入的系数矩阵和常数向量修改为你自己的数据。注意:如果矩阵不可逆,则会输出“No unique solution.”。
阅读全文