文章目录
- 前言
- 解析
- step1 选择主元
- 代码
- step2 消元
- step3
- 代码
- 完整代码
高斯消元,就是按照高斯的方法消元
前言
考虑我们手算是如何解多元线性方程组的
要么加减消元,要么代入消元
但显然对于编程来说,加减消元更具有普适性
如何进行呢?
解析
step1 选择主元
选择本次消去的主元x,并找到x系数最大的方程k
实现起来不难
为了以后方便,我们把方程k swap到最上面
代码
int r=i;for(int j=i+1;j<=n;j++){if(fabs(mp[r][i])<fabs(mp[j][i])) r=j;}if(i!=r) swap(mp[r],mp[i]);
step2 消元
把上一步选出的k方程x的系数化为1
并用其把其他方程的消去
重复step1-2 直至把所有元消完
double div=mp[i][i];for(int j=i;j<=n+1;j++) mp[i][j]/=div;for(int j=i+1;j<=n;j++){for(int k=i+1;k<=n+1;k++){mp[j][k]-=mp[j][i]*mp[i][k];}}
step3
回带
一层一层往回推立刻
代码
ans[n]=mp[n][n+1]/mp[n][n];for(int i=n-1;i>=1;i--){ans[i]=mp[i][n+1];for(int j=i+1;j<=n;j++) ans[i]-=ans[j]*mp[i][j];}
完整代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define ll long long
const int N=505;
const double eps=0.00001;
ll read(){ll x=0,f=1;char c=getchar();while(!isdigit(c)){if(c=='-')f=-1;c=getchar();}while(isdigit(c)){x=x*10+c-'0';c=getchar();}return x*f;
}
int n,m;
double mp[105][105],ans[105];
int main(){n=read();for(int i=1;i<=n;i++){for(int j=1;j<=n+1;j++) scanf("%lf",&mp[i][j]);}for(int i=1;i<n;i++){int r=i;for(int j=i+1;j<=n;j++){if(fabs(mp[r][i])<fabs(mp[j][i])) r=j;}if(i!=r) swap(mp[r],mp[i]);if(fabs(mp[i][i])<eps){printf("No Solution");return 0;}double div=mp[i][i];for(int j=i;j<=n+1;j++) mp[i][j]/=div;for(int j=i+1;j<=n;j++){for(int k=i+1;k<=n+1;k++){mp[j][k]-=mp[j][i]*mp[i][k];}}//for(int j=1;j<=n;j++){// for(int k=1;k<=n+1;k++) printf("%lf ",mp[j][k]);// printf("\n");//}//printf("\n");}if(fabs(mp[n][n])<eps){printf("No Solution");return 0;}ans[n]=mp[n][n+1]/mp[n][n];for(int i=n-1;i>=1;i--){ans[i]=mp[i][n+1];for(int j=i+1;j<=n;j++) ans[i]-=ans[j]*mp[i][j];}for(int i=1;i<=n;i++) printf("%.2lf\n",ans[i]);
}
/*
3
1 3 4 5
1 4 7 3
9 3 2 2
*/