写一个c语言代码 应用共轭梯度法的最小二乘思想求解线性方程组

时间: 2024-05-03 16:19:11 浏览: 12
以下是使用共轭梯度法求解线性方程组的C语言代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #define MAX_ITER 1000 //最大迭代次数 #define EPSILON 1e-10 //收敛精度 int main() { int n = 3; //线性方程组中未知量个数 double A[3][3] = {{4, -1, 0}, {-1, 4, -1}, {0, -1, 4}}; //系数矩阵 double b[3] = {5, 5, 5}; //常数项向量 double x[3] = {0}; //解向量 double r[3] = {0}; //残量向量 double p[3] = {0}; //共轭方向向量 double alpha, beta; //步长系数 double rsold, rsnew; //残量平方和 int iter = 0; //迭代次数 //初始化解向量和残量向量 for(int i=0; i<n; ++i){ x[i] = b[i]/A[i][i]; r[i] = b[i] - A[i][i]*x[i]; p[i] = r[i]; } rsold = 0.0; for(int i=0; i<n; ++i){ rsold += r[i]*r[i]; } while(iter < MAX_ITER){ iter++; double Ap[3] = {0}; //A*p向量 for(int i=0; i<n; ++i){ for(int j=0; j<n; ++j){ Ap[i] += A[i][j] * p[j]; } } double alpha_den = 0.0; for(int i=0; i<n; ++i){ alpha_den += p[i]*Ap[i]; } alpha = rsold/alpha_den; for(int i=0; i<n; ++i){ x[i] = x[i] + alpha*p[i]; r[i] = r[i] - alpha*Ap[i]; } rsnew = 0.0; for(int i=0; i<n; ++i){ rsnew += r[i]*r[i]; } if(sqrt(rsnew) < EPSILON){ break; } beta = rsnew/rsold; for(int i=0; i<n; ++i){ p[i] = r[i] + beta*p[i]; } rsold = rsnew; } //输出结果 printf("Solution:\n"); for(int i=0; i<n; ++i){ printf("%lf\n", x[i]); } return 0; } ``` 该代码可以求解形如Ax=b的线性方程组,其中A是一个n×n的系数矩阵,b是一个n维常数项向量,x是一个n维解向量。共轭梯度法是一种迭代方法,可以在相对较少的迭代次数下得到较为精确的解。

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