matlab实现高斯消去法
时间: 2023-11-19 17:55:50 浏览: 445
高斯消去法是一种线性方程组求解方法,可以使用MATLAB进行实现。下面是MATLAB实现高斯消去法的代码:
```matlab
function [x]=gauss_elimination(A,b)
n=size(A,1);
for k=1:n-1
for i=k+1:n
t=A(i,k)/A(k,);
for j=k+1:n
A(i,j)=A(i,j)-t*A(k,j);
end
b(i)=b(i)-t*b(k);
end
end
x(n)=b(n)/A(n,n);
for k=n-1:-1:1
s=0;
for l=k+1:n
s=s+A(k,l)*x(l);
end
x(k)=(b(k)-s)/A(k,k);
end
```
其中,A为系数矩阵,b为右端列向量,x为未知数列向量。该函数返回的x即为线性方程组的解。
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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:
```matlab
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
matlab使用高斯消去法呵列主元高斯消去法解方程
MATLAB可以使用高斯消去法和列主元高斯消去法来解决线性方程组Ax=b的问题。其中,高斯消去法是一种基本的线性代数算法,它通过消元的方式将系数矩阵A转化为一个上三角矩阵,然后通过回代的方式求解出未知数向量x。而列主元高斯消去法则是在高斯消去法的基础上,每次选取主元时选择当前列中绝对值最大的元素作为主元,以提高数值稳定性。
下面是使用MATLAB进行高斯消去法和列主元高斯消去法求解线性方程组的示例代码:
```matlab
% 高斯消去法求解线性方程组Ax=b
function x = gauss_elimination(A, b)
n = size(A, 1);
for k = 1:n-1
for i = k+1:n
factor = A(i,k) / A(k,k);
A(i,k:n) = A(i,k:n) - factor * A(k,k:n);
b(i) = b(i) - factor * b(k);
end
end
x = zeros(n, 1);
x(n) = b(n) / A(n,n);
for i = n-1:-1:1
x(i) = (b(i) - A(i,i+1:n)*x(i+1:n)) / A(i,i);
end
end
% 列主元高斯消去法求解线性方程组Ax=b
function x = gauss_elimination_partial_pivot(A, b)
n = size(A, 1);
for k = 1:n-1
[~, pivot] = max(abs(A(k:n,k)));
pivot = pivot + k - 1;
if pivot ~= k
A([k,pivot],k:n) = A([pivot,k],k:n);
b([k,pivot]) = b([pivot,k]);
end
for i = k+1:n
factor = A(i,k) / A(k,k);
A(i,k:n) = A(i,k:n) - factor * A(k,k:n);
b(i) = b(i) - factor * b(k);
end
end
x = zeros(n, 1);
x(n) = b(n) / A(n,n);
for i = n-1:-1:1
x(i) = (b(i) - A(i,i+1:n)*x(i+1:n)) / A(i,i);
end
end
```
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