用c++实现jacobi迭代法
时间: 2024-05-09 10:20:16 浏览: 95
以下是使用C语言实现Jacobi迭代法的示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define N 3 //方程组的未知数个数
double A[N][N] = {{4, -1, 0}, {-1, 4, -1}, {0, -1, 4}}; //系数矩阵
double b[N] = {1, 1, 1}; //常数项向量
int main()
{
double x[N] = {0}; //初始化解向量
double x_old[N] = {0}; //保存旧的解向量
double eps = 1e-6; //误差限制
int max_iter = 100; //最大迭代次数
int iter = 0; //迭代次数
while (iter < max_iter)
{
iter++;
for (int i = 0; i < N; i++)
{
x_old[i] = x[i];
}
for (int i = 0; i < N; i++)
{
double sum = 0;
for (int j = 0; j < N; j++)
{
if (j != i)
{
sum += A[i][j] * x_old[j];
}
}
x[i] = (b[i] - sum) / A[i][i];
}
double delta = 0;
for (int i = 0; i < N; i++)
{
delta += pow(x[i] - x_old[i], 2);
}
if (sqrt(delta) < eps)
{
printf("迭代次数:%d\n", iter);
printf("解向量:\n");
for (int i = 0; i < N; i++)
{
printf("%.6lf\n", x[i]);
}
break;
}
}
return 0;
}
```
代码中的系数矩阵和常数项向量为示例值,可以根据实际问题进行修改。在实现过程中,首先定义了方程组的未知数个数N、系数矩阵A、常数项向量b,以及误差限制和最大迭代次数等参数。
在循环中进行Jacobi迭代,首先用一个数组保存旧的解向量,然后根据Jacobi迭代公式求出新的解向量。最后计算新旧解向量之间的差的平方和,如果小于误差限制,则迭代结束,输出解向量和迭代次数。
需要注意的是,在实际应用中,Jacobi迭代法可能存在收敛性问题,需要选择适当的系数矩阵和初值才能保证收敛。
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