用matlab实现Aitken加速(Steffensen迭代法)、改进欧拉方法、 经典龙格库塔方法(四阶)、阿达姆斯预测-校正方法的代码
时间: 2024-03-21 19:38:57 浏览: 271
Steffensen迭代法-MATLAB非线性方程求根
以下是用 MATLAB 实现 Aitken 加速、改进欧拉方法、经典龙格库塔方法(四阶)、阿达姆斯预测-校正方法的代码:
Aitken 加速:
```matlab
function [x, iter] = aitken(f, x0, tol, maxiter)
% Aitken 加速求解非线性方程 f(x) = 0
% f: 方程右端函数
% x0: 初值
% tol: 允许误差
% maxiter: 最大迭代步数
% x: 近似解
% iter: 实际迭代步数
iter = 0;
x = x0;
while iter < maxiter
iter = iter + 1;
fx = f(x);
if abs(fx) < tol
return;
end
x1 = x - fx;
fx1 = f(x1);
if abs(fx1) < tol
x = x1;
return;
end
x2 = x1 - fx1;
fx2 = f(x2);
if abs(fx2) < tol
x = x2;
return;
end
x = x - fx * fx / (fx1 - 2 * fx + fx2);
end
end
```
改进欧拉方法:
```matlab
function [t, y] = improve_euler(f, a, b, y0, h)
% 改进欧拉方法求解常微分方程初值问题 y' = f(t, y), y(a) = y0
% f: 方程右端函数
% a, b: 区间端点
% y0: 初值
% h: 步长
% t: 网格点
% y: 近似解
t = a:h:b;
y = zeros(1, length(t));
y(1) = y0;
for i = 1:length(t)-1
y1 = y(i) + h * f(t(i), y(i));
y(i+1) = y(i) + h / 2 * (f(t(i), y(i)) + f(t(i+1), y1));
end
end
```
经典龙格库塔方法(四阶):
```matlab
function [t, y] = rk4(f, a, b, y0, h)
% 经典龙格库塔方法(四阶)求解常微分方程初值问题 y' = f(t, y), y(a) = y0
% f: 方程右端函数
% a, b: 区间端点
% y0: 初值
% h: 步长
% t: 网格点
% y: 近似解
t = a:h:b;
y = zeros(1, length(t));
y(1) = y0;
for i = 1:length(t)-1
k1 = f(t(i), y(i));
k2 = f(t(i) + h/2, y(i) + h/2 * k1);
k3 = f(t(i) + h/2, y(i) + h/2 * k2);
k4 = f(t(i) + h, y(i) + h * k3);
y(i+1) = y(i) + h/6 * (k1 + 2*k2 + 2*k3 + k4);
end
end
```
阿达姆斯预测-校正方法:
```matlab
function [t, y] = adams(f, a, b, y0, h)
% 阿达姆斯预测-校正方法求解常微分方程初值问题 y' = f(t, y), y(a) = y0
% f: 方程右端函数
% a, b: 区间端点
% y0: 初值
% h: 步长
% t: 网格点
% y: 近似解
n = round((b-a)/h);
t = a:h:a+n*h;
y = zeros(1, length(t));
y(1:4) = rk4(f, a, a+3*h, y0, h);
for i = 4:n
yp = y(i) + h/24 * (55*f(t(i), y(i)) - 59*f(t(i-1), y(i-1)) + 37*f(t(i-2), y(i-2)) - 9*f(t(i-3), y(i-3)));
ypp = y(i) + h/24 * (9*f(t(i+1), yp) + 19*f(t(i), y(i)) - 5*f(t(i-1), y(i-1)) + f(t(i-2), y(i-2)));
while abs(ypp - yp) > 1e-6
yp = ypp;
ypp = y(i) + h/24 * (9*f(t(i+1), yp) + 19*f(t(i), y(i)) - 5*f(t(i-1), y(i-1)) + f(t(i-2), y(i-2)));
end
y(i+1) = ypp;
end
end
```
以上代码仅供参考,实际使用时需要根据具体问题进行修改。
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