高斯消去法MATLAB程序高斯消去法MATLAB程序

高斯消元法是一种线性代数中的求解线性方程组的经典算法。在MATLAB中，可以使用内置函数如`inv()`、`solve()`, 或者自己编写函数来实现这个过程。以下是基本的高斯消元步骤的MATLAB伪代码：

function x = gauss_elimination(A, b)
% A: 系统的系数矩阵
% b: 目标向量

n = length(b); % 系数矩阵的行数
A = [A; eye(n)]; % 将单位矩阵添加到A的底部以保持增广矩阵
b = [b; zeros(1, n)]; % 同样将零向量添加到目标向量的末尾

for i = 1:n
    % 消元阶段，找到当前行的最大元素并交换行
    [~, max_index] = max(abs(A(i:end, i)));
    if max_index ~= i
        temp = A(i,:);
        A(i,:) = A(max_index,:);
        A(max_index,:) = temp;
        temp = b(i);
        b(i) = b(max_index);
        b(max_index) = temp;
    end
    
    % 对当前行进行消元操作
    for j = i+1:n
        factor = A(j,i) / A(i,i);
        A(j,:) = A(j,:) - factor * A(i,:);
        b(j) = b(j) - factor * b(i);
    end
end

% 解决得到的上三角系统
x = backsubstitution(A(1:end-1,:), b(1:end-1));
% 回带计算最后一列的值
x(end) = b(end) - sum(A(end,1:end-1) .* x(1:end-1));
end

function y = backsubstitution(U, c)
% U: 上三角矩阵
% c: 已经消除部分的目标向量
y = c;
for i = size(U, 1):-1:1
    y(i) = (c(i) - U(i,i+1:end) * y(i+1:end)) / U(i,i);
end
end