用高斯赛德尔迭代法求线性方程组,并给出具体matlab程序代码
时间: 2024-01-21 18:20:00 浏览: 81
基于matlab的高斯-赛德尔迭代法求解线性方程组源码.m
高斯赛德尔迭代法是一种迭代求解线性方程组的方法,可以使用以下步骤进行求解:
1. 将线性方程组表示为 Ax=b 的形式,其中 A 是系数矩阵,b 是常数向量。
2. 将系数矩阵 A 分解为 L+D+U 的形式,其中 L 是 A 的下三角矩阵,D 是 A 的对角矩阵,U 是 A 的上三角矩阵。
3. 对于初始估计解 x0,进行迭代计算,直到误差满足要求。每次迭代更新公式为:x(k+1) = (D+L)^(-1) (b - U x(k))。
4. 终止条件可以是达到一定迭代次数,或者误差小于某个阈值。
下面是 Matlab 代码实现:
```
function [x, k] = gauss_seidel(A, b, x0, tol, maxiter)
% 高斯赛德尔迭代法求解线性方程组 Ax=b
% A: 系数矩阵
% b: 常数向量
% x0: 初始估计解
% tol: 误差阈值
% maxiter: 最大迭代次数
% x: 迭代解
% k: 实际迭代次数
% 分解 A 为 L+D+U
n = size(A, 1);
L = tril(A, -1);
D = diag(diag(A));
U = triu(A, 1);
% 初始化迭代变量
x = x0;
k = 0;
err = Inf;
% 迭代计算
while (err > tol) && (k < maxiter)
x_old = x;
x = (D+L) \ (b - U*x);
err = norm(x - x_old, Inf) / norm(x, Inf);
k = k + 1;
end
if k == maxiter
warning('Maximum iteration reached before convergence.')
end
end
```
使用该函数时,需要传入系数矩阵 A、常数向量 b、初始估计解 x0、误差阈值 tol 和最大迭代次数 maxiter。函数返回迭代解 x 和实际迭代次数 k。如果达到最大迭代次数而未收敛,则会发出警告。
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