雅克比迭代法MATLAB代码
时间: 2023-11-01 19:06:52 浏览: 202
以下是雅各比迭代法的MATLAB代码示例:
function [x, iter] = jacobi(A, b, x0, eps, max_iter)
% A: 系数矩阵
% b: 右侧向量
% x0: 初始解向量
% eps: 所需精度
% max_iter: 最大迭代次数
% 计算系数矩阵D和矩阵L+U
D = diag(diag(A));
L = -tril(A, -1);
U = -triu(A, 1);
% 进行迭代
x = x0;
iter = 0;
while norm(A*x - b) > eps && iter < max_iter
x = D \ (b + L*x + U*x);
iter = iter + 1;
end
% 输出结果
if iter == max_iter
fprintf('未能在%d步内达到指定精度\n', max_iter);
end
fprintf('迭代次数: %d\n', iter);
@end
相关问题
数值计算雅可比迭代法matlab代码分析
雅可比迭代法是一种用于求解非线性方程组的数值方法,它基于泰勒级数展开。在MATLAB中,可以使用`fsolve`函数来应用这种迭代,而如果需要编写自定义迭代器,可以手动构造雅可比矩阵。
以下是简单的雅可比迭代法的基本步骤和一个简化的MATLAB代码示例:
1. 定义目标函数 `fun` 和它的雅克比矩阵 `J`(如果可以直接计算)。
2. 初始化猜测解 `x0`。
3. 迭代直到满足停止条件,例如绝对误差小于预设阈值或达到最大迭代次数。
```Matlab
function [x, iter] = jacobi_iterate(fun, x0, options)
% fun: 非线性方程的目标函数,输入x返回一个向量f(x) = 0
% x0: 初始猜测解
% options: 可选的迭代选项,如 'Display', 'MaxIter'
if nargin < 3, options = []; end % 默认无显示
% 初始化迭代计数器和上一次解
iter = 0;
prev_x = x0;
while true
% 计算当前迭代的函数值 f(x)
f = fun(prev_x);
% 如果所有元素都接近零,认为找到解
if norm(f) < options.TolFun || iter >= options.MaxIter
break;
end
% 手动构建雅可比矩阵(假设已知),如果没有则需要提供fun的导数信息
J = jacobian(fun, prev_x); % 替换为实际的雅可比计算
% 计算下一步迭代
dx = -inv(J)*f; % 或者使用更复杂的逆雅可比修正算法
% 更新解决方案
x = prev_x + dx;
% 显示进度(如果选项设置)
if ~isempty(options.Display) && mod(iter, options.Display) == 0
disp(['Iteration ', num2str(iter), ': F = ', num2str(norm(f))]);
end
% 更新迭代计数
iter = iter + 1;
end
```
雅可比迭代法和高斯赛德尔迭代法matlab代码
雅可比迭代法和高斯-赛德尔迭代法都是数值线性代数中用于求解线性方程组的迭代算法。以下是这两个方法的简单MATLAB代码示例:
**雅可比迭代法 (Jacobi Iteration)**
```matlab
function [x] = jacobi(A, b, x0, maxiter)
% A 系数矩阵,b 右侧向量,x0 初始猜测解,maxiter 最大迭代次数
n = length(b);
D = diag(diag(A)); % 阶主对角线元素构成的对角矩阵
L = triu(A - D); % 下三角部分,包括主对角线
U = tril(A - D,'-'); % 上三角部分,除了主对角线
for iter = 1:maxiter
if abs(norm((A - D)*x(iter) + L*b)) < tol || iter == maxiter
break; % 满足停止条件
end
x(iter+1) = x(iter) - D\(U*x(iter) + L*b); % 更新迭代解
end
```
其中`tol`是一个预设的小数精度阈值。
**高斯-赛德尔迭代法 (Gauss-Seidel Method)**
```matlab
function [x] = gauss_seidel(A, b, x0, maxiter)
% 同上,只是更新步骤稍有差异
n = length(b);
for iter = 1:maxiter
for i = 1:n
temp = sum(A(i,:) .* x(iter));
x(iter,i) = (b(i) - temp) / A(i,i);
end
if abs(norm((A - eye(n))*(x(iter) - x0))) < tol || iter == maxiter
break;
end
end
```
这两个函数都会返回迭代得到的解`x`。注意实际应用时需要检查收敛性和选择合适的停止条件。
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