给我一个共轭梯度法求解线性方程组的matlab代码
时间: 2024-01-14 18:04:33 浏览: 75
以下是一个简单的共轭梯度法求解线性方程组的 Matlab 代码:
function x = conjGrad(A,b,x0,max_iter,tol)
% A: 系数矩阵
% b: 常数向量
% x0: 初始解向量
% max_iter: 最大迭代次数
% tol: 收敛容差
r = b - A*x0;
p = r;
x = x0;
for i = 1:max_iter
alpha = dot(r,r)/dot(p,A*p);
x = x + alpha*p;
r_new = r - alpha*A*p;
if norm(r_new) < tol
return
end
beta = dot(r_new,r_new)/dot(r,r);
p = r_new + beta*p;
r = r_new;
end
end
请注意,这个代码只是一个简单的示例,没有考虑矩阵 A 的对称性或正定性等性质,也没有进行预处理等提高求解效率的技巧。对于实际问题,需要根据具体情况进行适当的修改和优化。
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共轭梯度法求解线性方程组matlab代码
以下是使用共轭梯度法求解线性方程组的Matlab代码:
```Matlab
function [x, flag, relres, iter, resvec] = cgs(A, b, tol, maxit)
% 共轭梯度法求解线性方程组
% 输入参数:
% - A:系数矩阵
% - b:右端向量
% - tol:容许误差
% - maxit:最大迭代次数
% 输出参数:
% - x:解向量
% - flag:收敛标志
% flag = 0:达到了指定容许误差tol
% flag = 1:达到了指定最大迭代次数maxit
% - relres:相对残差
% - iter:实际迭代次数
% - resvec:残差向量
n = size(A, 1);
x = zeros(n, 1); % 初始解向量
r = b - A*x; % 初始残差向量
d = r; % 初始搜索方向
normb = norm(b);
normr = norm(r);
normr0 = normr;
resvec = zeros(maxit+1, 1);
resvec(1) = normr0;
for iter = 1:maxit
q = A*d;
alpha = r'*r / (d'*q); % 计算步长
x = x + alpha*d; % 更新解向量
r = r - alpha*q; % 更新残差向量
beta = r'*r / (normr^2); % 计算搜索方向更新系数
d = r + beta*d; % 更新搜索方向
normr = norm(r);
resvec(iter+1) = normr;
relres = normr / normb;
if relres < tol % 满足收敛条件,退出循环
flag = 0;
break;
end
end
if relres >= tol % 未满足收敛条件,flag=1
flag = 1;
end
resvec = resvec(1:iter+1);
end
```
其中,A为系数矩阵,b为右端向量,tol为容许误差,maxit为最大迭代次数。函数的输出参数包括解向量x、收敛标志flag、相对残差relres、实际迭代次数iter和残差向量resvec。
共轭梯度法求解线性方程组Matlab
共轭梯度法是一种求解对称正定线性方程组的迭代方法,可以有效地提高求解效率。在Matlab中,可以使用“pcg”函数来实现共轭梯度法求解线性方程组。
“pcg”函数的基本格式为:
x = pcg(A,b)
其中,A是线性方程组的系数矩阵,b是线性方程组的右端向量,x是线性方程组的解向量。
除此之外,还可以通过指定一些参数来控制共轭梯度法的迭代过程,例如:
- tol:控制迭代收敛的精度,默认值为1e-6;
- maxit:控制最大的迭代次数,默认值为20;
- M:用于指定预处理矩阵,可以使用预处理函数进行指定。
下面是一个示例代码:
% 定义系数矩阵和右端向量
A = [4,-1,0;-1,4,-1;0,-1,4];
b = [1;2;3];
% 使用共轭梯度法求解线性方程组
x = pcg(A,b);
% 输出解向量
disp(x);
使用以上代码可以求解线性方程组Ax=b的解向量x。
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