编写一个Jacobi迭代求解线性方程组的c语言程序并计时
时间: 2024-01-14 14:04:21 浏览: 78
好的,我可以帮您编写一个Jacobi迭代求解线性方程组的C语言程序,并进行计时。下面是代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define N 1000
int main()
{
double A[N][N], b[N], x[N], y[N];
int i, j, k, max_iter = 1000;
double tol = 1e-6;
clock_t start, end;
double cpu_time_used;
// 初始化矩阵和向量
for (i = 0; i < N; i++) {
b[i] = rand() / (double)RAND_MAX;
x[i] = 0.0;
for (j = 0; j < N; j++) {
A[i][j] = rand() / (double)RAND_MAX;
if (i == j) {
A[i][j] *= N;
}
}
}
// Jacobi迭代求解线性方程组
start = clock();
for (k = 0; k < max_iter; k++) {
for (i = 0; i < N; i++) {
y[i] = b[i];
for (j = 0; j < N; j++) {
if (i != j) {
y[i] -= A[i][j] * x[j];
}
}
y[i] /= A[i][i];
}
double err = 0.0;
for (i = 0; i < N; i++) {
err += (y[i] - x[i]) * (y[i] - x[i]);
x[i] = y[i];
}
if (err < tol * tol) {
break;
}
}
end = clock();
// 输出结果和运行时间
printf("Jacobi迭代求解线性方程组的结果为:\n");
for (i = 0; i < N; i++) {
printf("x[%d] = %f\n", i, x[i]);
}
cpu_time_used = ((double)(end - start)) / CLOCKS_PER_SEC;
printf("运行时间为 %f 秒\n", cpu_time_used);
return 0;
}
```
这个程序使用了Jacobi迭代法求解一个 $1000 \times 1000$ 的线性方程组。其中,矩阵和向量的元素都是随机生成的,最大迭代次数为1000,容差为 $10^{-6}$。程序会输出求解的结果和运行时间。
您可以将代码保存为一个名为`jacobi.c`的文件,并在终端中使用以下命令编译和运行:
```
gcc -o jacobi jacobi.c
./jacobi
```
程序会输出求解的结果和运行时间,其中运行时间为程序运行的实际时间。
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