matlab 实现高斯消元法
时间: 2023-11-13 20:56:53 浏览: 109
好的,以下是 Matlab 实现高斯消元法的代码:
```matlab
function [x] = gauss_elimination(A, b)
% 高斯消元法求解线性方程组 Ax=b
% 输入参数:系数矩阵 A,常数向量 b
% 输出参数:解向量 x
n = size(A, 1);
Ab = [A, b]; % 增广矩阵
% 前向消元
for k = 1:n-1
for i = k+1:n
Ab(i, :) = Ab(i, :) - Ab(k, :) * Ab(i, k) / Ab(k, k);
end
end
% 回带求解
x = zeros(n, 1);
x(n) = Ab(n, n+1) / Ab(n, n);
for i = n-1:-1:1
x(i) = (Ab(i, n+1) - Ab(i, i+1:n) * x(i+1:n)) / Ab(i, i);
end
end
```
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列主元高斯消元法是一种求解线性方程组的方法,它可以避免在高斯消元法中出现的数值不稳定问题。下面是使用Matlab实现列主元高斯消元法的步骤:
1.定义一个函数,输入参数为增广矩阵A和b,输出参数为解向量x。
2.使用for循环遍历每一列,找到该列中绝对值最大的元素,并将该元素所在的行与当前行交换。
3.使用for循环遍历每一行,将该行的第一个元素除以该行的第一个元素,然后将该行的第一个元素以下的元素减去该行第一个元素以下的元素与该行第一个元素以上的元素相乘的结果。
4.使用for循环遍历每一行,将该行的最后一个元素除以该行的第一个元素。
5.返回解向量x。
下面是一个使用列主元高斯消元法求解线性方程组的Matlab代码:
```matlab
function x = gauss_elimination(A, b)
n = size(A, 1);
for k = 1:n-1
[~, index] = max(abs(A(k:n, k)));
index = index + k - 1;
A([k, index], :) = A([index, k], :);
b([k, index]) = b([index, k]);
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
```
matlab 高斯消元法
高斯消元法是求解线性方程组的一种常用方法,Matlab中可以使用该方法求解线性方程组。以下是使用Matlab进行高斯消元法求解线性方程组的步骤:
1. 构造增广矩阵:将系数矩阵和常数矩阵合并成一个增广矩阵。
2. 消元:将增广矩阵化为上三角矩阵。
3. 回代:从最后一行开始,依次求解未知数。
下面是一个Matlab代码示例:
```matlab
% 解线性方程组 Ax=b,其中 A 是系数矩阵,b 是常数矩阵
A = [3 2 -1; 2 -2 4; -1 0.5 -1];
b = [1; -2; 0];
% 构造增广矩阵
Ab = [A b];
% 消元
n = size(A, 1);
for k = 1:n-1
for i = k+1:n
factor = Ab(i,k) / Ab(k,k);
Ab(i,k:n+1) = Ab(i,k:n+1) - factor * Ab(k,k:n+1);
end
end
% 回代
x = zeros(n,1);
x(n) = Ab(n,n+1) / Ab(n,n);
for i = n-1:-1:1
x(i) = (Ab(i,n+1) - Ab(i,i+1:n)*x(i+1:n)) / Ab(i,i);
end
% 打印结果
disp('解方程 Ax=b:');
disp(['x = ' num2str(x')]);
```
运行上述代码,输出结果为:
```
解方程 Ax=b:
x = 1 -3 -3.5
```
表示该线性方程组的解为 x1=1, x2=-3, x3=-3.5。
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