如何使用C语言精确到10^-5的精度实现SOR(Successive Over-Relaxation)迭代法求解线性方程组的计算程序?
时间: 2024-10-21 10:01:37 浏览: 75
SOR (Successive Over-Relaxation) 迭代法是一种数值方法,用于求解大型线性系统。在 C 语言中实现 SOR 需要一些数学库,如浮点数运算,以及数组操作。以下是简单的步骤:
1. **设置初始化**:
- 定义矩阵 A、右端向量 b 和初始猜测值 x。
- 确定松弛因子 ρ (通常在 1 到 2 之间),这影响了收敛速度。
2. **函数声明**:
```c
void sor(double A[], double b[], double x[], double omega);
```
3. **SOR 迭代核心**:
```c
#define EPSILON (1e-5)
for (int i = 0; i < n; i++) {
double sum = 0;
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (i != j) { // 防止对角元素相加
sum += A[i][j] * x[j];
}
}
x[i] = (1 - omega) * x[i] + omega / (A[i][i] + EPSILON) * (b[i] - sum);
if (fabs(x[i]) < EPSILON) { // 达到足够精度跳出循环
break;
}
}
```
4. **调用SOR函数**:
```c
sor(A, b, initial_guess, relaxation_factor);
```
注意:
- `n` 表示矩阵的行数或列数。
- `omega` 是松弛因子,通常设置为 `(1+sqrt(λ_min))/2`,其中 `λ_min` 是系数矩阵最小的特征值,保证算法收敛。
- `fabs()` 函数用于计算浮点数的绝对值,确保达到指定精度。
阅读全文