高斯消去法java代码-高斯消去法的使用条件:代码示例

javagongchengshi

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高斯消去法是一种用于解决线性方程组的数值方法。它通过将方程组转化为上三角形矩阵的形式,从而简化求解过程。高斯消去法的使用条件是方程组的系数矩阵必须是满秩的,即方程组的解存在且唯一。

下面是一个使用Java实现高斯消去法的示例代码:

public class GaussianElimination {

public static void main(String[] args) {

double[][] coefficients = {{2, 1, -1}, {-3, -1, 2}, {-2, 1, 2}};

double[] constants = {8, -11, -3};

int n = constants.length;

// 高斯消元法

for (int k = 0; k < n - 1; k++) {

for (int i = k + 1; i < n; i++) {

double factor = coefficients[i][k] / coefficients[k][k];

for (int j = k; j < n; j++) {

coefficients[i][j] -= factor * coefficients[k][j];

}

constants[i] -= factor * constants[k];

}

}

// 回代求解

double[] solution = new double[n];

solution[n - 1] = constants[n - 1] / coefficients[n - 1][n - 1];

for (int i = n - 2; i >= 0; i--) {

double sum = constants[i];

for (int j = i + 1; j < n; j++) {

sum -= coefficients[i][j] * solution[j];

}

solution[i] = sum / coefficients[i][i];

}

// 输出解

for (int i = 0; i < n; i++) {

System.out.println("x" + (i + 1) + " = " + solution[i]);

}

}

}

在上述示例代码中,我们首先定义了一个线性方程组的系数矩阵和常数向量。然后,我们使用两层循环进行高斯消元法的计算,将系数矩阵转化为上三角形矩阵,并更新常数向量。接着,我们使用回代法求解出方程组的解,并将解输出到控制台。

这个示例代码中的线性方程组是一个3x3的方程组,可以根据实际情况修改系数矩阵和常数向量的值。运行代码后,将输出方程组的解x1、x2和x3。

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