高斯消元法解线性方程组:代码逐句解析
这段代码实现了高斯消元法解线性方程组。下面是逐句解析:
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'function x = gauss512(A, b)':定义一个函数,输入为系数矩阵 A 和常数向量 b,输出为解向量 x。
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'A=[10 -7 0 1;-3 2.099999 6 2;5 -1 5 -1;2 1 0 2];':给定一个系数矩阵 A。
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'b=[8;5.900001; 5; 1];':给定一个常数向量 b。
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'[n,n] = size(A);':获取 A 的大小,即行数和列数,这里为 4。
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'x = zeros(n, 1);':初始化解向量 x,全为 0。
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'P=[1:n];':初始化置换矩阵 P,为 1 到 n 的整数序列。
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'Aug = [A,b];':构造增广矩阵 Aug,将常数向量 b 拼接在 A 的右侧,即将 A 和 b 合并。
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'for k = 1:n-1':循环 n-1 次,从第一列开始到倒数第二列。
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'[piv,r] = max (abs (Aug(k:n, k)));':在列 k 所在的子矩阵中找到列主元的位置,piv 表示主元的值,r 表示主元所在的行号。
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'rr=r+k- 1;':计算主元在增广矩阵中的行号。
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'if r>k':如果主元不在第 k 行,需要进行行交换。
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'temp=Aug(k, :);Aug(k, :)=Aug(r, :);Aug(r, :)=temp;':将第 k 行和第 r 行交换。
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'if Aug(k, k)==0 error( '对角元出现0') end':如果主元为 0,则出现了无解或多解的情况,抛出错误。
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'for p = k+1:n Aug(p, :)=Aug (p, :)-Aug(k, :)*Aug(p, k)/Aug(k, k); end':对第 k 列下方的元素进行消元,将其变为 0。
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'A = Aug(:,1:n); b = Aug(:,n+1);':将增广矩阵拆分为系数矩阵 A 和常数向量 b。
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'x(n) = b(n)/A(n, n);':计算最后一行的解。
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'for k = n-1:-1:1 x(k)=b(k);for p=n:-1:k+1 x(k) = x(k) -A(k, p)*x(p) ;end x(k)=x(k)/A(k, k);end':从倒数第二行开始,计算每一行的解。
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'P':输出置换矩阵 P。
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'x':输出解向量 x。
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'detA=det (A)':计算系数矩阵 A 的行列式,即方程组的解是否唯一。
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