如何使用FORTRAN77实现一个高斯消元法求解线性代数方程组的程序?请提供代码示例。
时间: 2024-11-12 19:30:17 浏览: 30
高斯消元法是解决线性代数方程组的一种有效方法。要使用FORTRAN77实现该算法,你首先需要了解其基本原理:通过行变换将线性方程组的系数矩阵转换为上三角形式,然后通过回代求解每个变量的值。下面是一个简单的代码示例,展示了如何用FORTRAN77实现高斯消元法:
参考资源链接:[FORTRAN77算法程序集:工程计算实用指南](https://wenku.csdn.net/doc/5iazy1yq6e?spm=1055.2569.3001.10343)
PROGRAM GAUSS
IMPLICIT NONE
INTEGER, PARAMETER :: N=3
REAL :: A(N,N),B(N)
INTEGER :: i,j,k
! 初始化线性方程组的系数矩阵A和常数项向量B
DATA ((A(i,j),j=1,N),i=1,N)/4.,0.,0.,-2.,1.,0.,0.,-5.,1./
DATA (B(i),i=1,N)/8.,-3.,2./
! 高斯消元过程
DO k=1,N-1
DO i=k+1,N
IF (A(i,k) /= 0.) THEN
B(i) = B(i) - A(i,k)/A(k,k)*B(k)
DO j=k+1,N
A(i,j) = A(i,j) - A(i,k)/A(k,k)*A(k,j)
END DO
A(i,k) = 0.
END IF
END DO
END DO
! 回代求解
DO i=N,1,-1
B(i) = (B(i)-SUM(A(i,i+1:N)*B(i+1:N)))/A(i,i)
END DO
! 输出结果
WRITE(*,*) '方程组的解为:'
WRITE(*,'(3F10.3)') (B(i),i=1,N)
END PROGRAM GAUSS
这个程序首先定义了一个线性方程组的系数矩阵A和常数项向量B,并进行了高斯消元和回代过程,最终输出了方程组的解。注意,这个程序假设方程组有唯一解,并且系数矩阵是非奇异的。在实际应用中,你可能需要增加额外的检查,例如矩阵的条件数检查,以确保数值稳定性。此外,本示例没有考虑主元选取策略,这在实际应用中是推荐的,可以提高算法的数值稳定性。
如果你想进一步深入学习FORTRAN77在数值计算方面的应用,建议阅读《FORTRAN77算法程序集:工程计算实用指南》一书。该书详细介绍了多个领域的FORTRAN77子程序,包括线性代数、矩阵运算、非线性方程求解等多个领域的算法实现,是工程计算和技术人员的宝贵资源。
参考资源链接:[FORTRAN77算法程序集:工程计算实用指南](https://wenku.csdn.net/doc/5iazy1yq6e?spm=1055.2569.3001.10343)
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