c语言递归求三元不定方程组
时间: 2023-07-02 12:11:34 浏览: 117
C语言递归算法
C语言递归求解三元不定方程组的方法如下:
首先,我们需要明确三元不定方程组的一般形式,即:
a1*x + b1*y + c1*z = d1
a2*x + b2*y + c2*z = d2
a3*x + b3*y + c3*z = d3
其中,a1~a3、b1~b3、c1~c3、d1~d3为已知数,x、y、z为未知数。
接下来,我们可以使用递归的方式求解该方程组。具体步骤如下:
1. 定义一个递归函数,函数接收6个参数:三个数组和三个指针,分别表示三个方程组、三个未知数的指针。初始调用时,三个指针指向数组的第一个元素。
2. 判断当前未知数的值是否已经求出。如果已经求出,则继续递归求解下一个未知数;否则,尝试使用当前方程组求解该未知数。
3. 如果当前方程组无法求解该未知数,则回溯到上一个未知数,重新选择方程组进行求解。
4. 如果所有方程组都无法求解该未知数,则回溯到上一个未知数,重新选择方程组进行求解。
5. 递归结束条件为所有未知数的值都已经求出。
6. 在递归结束后,检查求解结果是否满足方程组的要求。
以下是具体实现代码:(假设三元不定方程组有解)
```c
#include <stdio.h>
int solve(int a[][3], int b[], int x[], int y[], int z[], int i, int *px, int *py, int *pz) {
if (*px != -1 && *py != -1 && *pz != -1) {
// 已经求出所有未知数,递归结束
return 1;
}
if (*px == -1) {
// 尝试使用第i个方程组求解x
if (a[i][1] != 0 && a[i][2] != 0 && y[a[i][1]-1] != -1 && z[a[i][2]-1] != -1) {
*px = (b[i] - a[i][1]*y[a[i][1]-1] - a[i][2]*z[a[i][2]-1]) / a[i][0];
// 检查求解结果是否合法
if (*px*a[i][0] + y[a[i][1]-1]*a[i][1] + z[a[i][2]-1]*a[i][2] != b[i]) {
*px = -1;
} else {
// 继续递归求解y和z
if (solve(a, b, x, y, z, i, px, py, pz)) {
return 1;
}
}
} else {
// 回溯到上一个未知数重新求解
if (i > 0) {
if (solve(a, b, x, y, z, i-1, px, py, pz)) {
return 1;
}
} else {
// 所有方程组都无法求解x,递归结束
*px = 0;
return 0;
}
}
}
if (*py == -1) {
// 尝试使用第i个方程组求解y
if (a[i][0] != 0 && a[i][2] != 0 && x[a[i][0]-1] != -1 && z[a[i][2]-1] != -1) {
*py = (b[i] - a[i][0]*x[a[i][0]-1] - a[i][2]*z[a[i][2]-1]) / a[i][1];
// 检查求解结果是否合法
if (x[a[i][0]-1]*a[i][0] + *py*a[i][1] + z[a[i][2]-1]*a[i][2] != b[i]) {
*py = -1;
} else {
// 继续递归求解x和z
if (solve(a, b, x, y, z, i, px, py, pz)) {
return 1;
}
}
} else {
// 回溯到上一个未知数重新求解
if (i > 0) {
if (solve(a, b, x, y, z, i-1, px, py, pz)) {
return 1;
}
} else {
// 所有方程组都无法求解y,递归结束
*py = 0;
return 0;
}
}
}
if (*pz == -1) {
// 尝试使用第i个方程组求解z
if (a[i][0] != 0 && a[i][1] != 0 && x[a[i][0]-1] != -1 && y[a[i][1]-1] != -1) {
*pz = (b[i] - a[i][0]*x[a[i][0]-1] - a[i][1]*y[a[i][1]-1]) / a[i][2];
// 检查求解结果是否合法
if (x[a[i][0]-1]*a[i][0] + y[a[i][1]-1]*a[i][1] + *pz*a[i][2] != b[i]) {
*pz = -1;
} else {
// 继续递归求解x和y
if (solve(a, b, x, y, z, i, px, py, pz)) {
return 1;
}
}
} else {
// 回溯到上一个未知数重新求解
if (i > 0) {
if (solve(a, b, x, y, z, i-1, px, py, pz)) {
return 1;
}
} else {
// 所有方程组都无法求解z,递归结束
*pz = 0;
return 0;
}
}
}
return 0;
}
int main() {
int a[3][3] = {{2, 3, 4}, {3, 5, 1}, {1, 2, 3}};
int b[3] = {10, 20, 15};
int x[3] = {-1, -1, -1};
int y[3] = {-1, -1, -1};
int z[3] = {-1, -1, -1};
int px = -1, py = -1, pz = -1;
solve(a, b, x, y, z, 0, &px, &py, &pz);
printf("x=%d, y=%d, z=%d\n", x[0], y[1], z[2]);
return 0;
}
```
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