追赶法解线性方程组用MATLAB编写
时间: 2024-10-15 14:15:25 浏览: 34
追赶法是一种迭代算法,用于求解大型稀疏矩阵的线性方程组,比如Ax = b,其中A是一个系数矩阵,x是未知向量,b是常数向量。在MATLAB中,可以使用preconditioned conjugate gradient (PCG) 或者GMRES(广义共轭梯度法)等函数来实现追赶法。
以下是一个简单的GMRES方法的MATLAB代码示例:
```matlab
function [x,resnorm] = GMRES(A,b,maxIter)
% A: 系数矩阵
% b: 右手边向量
% maxIter: 最大迭代次数
n = length(b); % 方程个数
K = min(maxIter,n); % 选择合适的迭代次数,不超过最小维度
% 初始化
r = b - A * zeros(n,1);
z = r;
H = zeros(n,n);
p = z;
for k = 1:K
Ap = A*p; % 应用A到当前搜索方向上
alpha = dot(r,Ap) / norm(z)^2; % 更新步长
x = x + alpha*p; % 更新解
r = r - alpha*Ap; % 更新残差
% 求解内循环的最小二乘问题
H(:,k) = r/norm(r);
% 使用Gram-Schmidt正交化过程
for i = 1:k-1
beta = dot(H(:,i),Ap)/dot(H(:,i),H(:,k));
H(:,k) = H(:,k) - beta*H(:,i);
end
p = H(:,k); % 更新新的搜索方向
end
resnorm = norm(r); % 返回最后的残差范数
```
运行这个函数后,`x`将存储近似的解,而`resnorm`则是最终的残差范数。请注意,实际使用时可能需要对输入的矩阵A进行预处理,例如将其转换为稀疏矩阵,因为追赶法更适合处理大型稀疏系统。
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