高斯消元法和列主元高斯消元法的python代码
时间: 2024-02-18 11:55:58 浏览: 67
高斯消元法是一种线性代数中求解线性方程组的方法,其基本思想是通过初等变换将系数矩阵化为上三角矩阵,然后通过回代求解方程组的解。下面是高斯消元法的Python代码:
```
import numpy as np
def Gauss_elimination(A):
# 消元,化为上三角
for k in range(len(A[0])):
for i in range(k+1,len(A)):
m=A[i][k]/A[k][k]
for j in range(k,len(A[0])):
A[i][j]-=m*A[k][j]
A[i][k]=0
#回代
X=[]
X.append(A[len(A)-1][len(A)]/A[len(A)-1][len(A)-1])
for i in range(len(A)-2,-1,-1):
s=A[i][len(A)]
for j in range(i+1,len(A)):
s = s - A[i][j] * X[len(A)-1-j]
X.append(s/A[i][i])
X.reverse()
return X
A = np.array([[3,1,-1,4],[4,0,4,8],[12,-3,3,9]])
print(Gauss_elimination(A))
```
列主元高斯消元法是高斯消元法的一种改进方法,其在消元过程中每次选择系数矩阵中绝对值最大的元素作为主元素,以提高计算精度。下面是列主元高斯消元法的Python代码:
```
import numpy as np
def Gauss_Lelimination(A):
# 列主元高斯消去法求解
for k in range(len(A[0])-1):
# 在整个系数矩阵中选择列主元
max=A[k][k]
for i in range(k+1,len(A)):
# 选主元
if (abs(max)<abs(A[i][k])):
max=A[i][k]
x=i #记录选择交换的行数
A[[k,x],:]=A[[x,k],:]
return Gauss_elimination(A)
def Gauss_elimination(A):
# 消元,化为上三角
for k in range(len(A[0])):
for i in range(k+1,len(A)):
m=A[i][k]/A[k][k]
for j in range(k,len(A[0])):
A[i][j]-=m*A[k][j]
A[i][k]=0
#回代
X=[]
X.append(A[len(A)-1][len(A)]/A[len(A)-1][len(A)-1])
for i in range(len(A)-2,-1,-1):
s=A[i][len(A)]
for j in range(i+1,len(A)):
s = s - A[i][j] * X[len(A)-1-j]
X.append(s/A[i][i])
X.reverse()
return X
A = np.array([[3,1,-1,4],[4,0,4,8],[12,-3,3,9]])
print(Gauss_Lelimination(A))
```
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