简介:
数学上,高斯消元法(英语:Gaussian Elimination),是线性代数中的一个算法,可用来为线性方程组求解,求出矩阵的秩,以及求出可逆方阵的逆矩阵。当用于一个矩阵时,高斯消元法会产生出一个行梯阵式。
以上引自维基百科。。。
原理:
我们可以把一个\(n\)元\(1\)次方程表示成一个\(n\)行\(n+1\)列的矩阵
矩阵前\(n\)列为系数矩阵,第\(n+1\)列为值,我们可以先举一个例子
\[
\begin{cases}
\ x+3y+4z=5\\
\ x+4y+7z=3\\
\ 9x+3y+2z=2
\end{cases}
\Longrightarrow
\left|\begin{array}{cccc}
1& 3& 4& 5\\
1& 4& 7& 3\\
9& 3& 2& 2
\end{array}\right|
\]
然后我们依次对每一个未知数进行消元,然后得出答案,消元的方法就是加减消元和代数消元
这两种方法应该是初中就讲了的把。。。就不再赘述
算法流程:
我们每次对于要消去的未知数,找到他系数最大的那一个方程(减少精度误差)
我们把这个方程的系数化为1,然后通过这个等式消去其他等式里的这个未知数
重复这个过程,直到只剩下最后一个未知数,此时我们就已经知道了这个未知数的值
然后我们再把值带回到方程组,依次得到其他未知数的解(所以高斯消元其实就是一个模拟)
Code:
#include<bits/stdc++.h> using namespace std; const int N=111; const int eps=1e-12; int n; double mp[N][N],ans[N]; signed main(){ scanf("%d",&n); 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 u=i; for(int j=i+1;j<=n;j++) if(fabs(mp[u][i])<fabs(mp[j][i])) u=j; if(fabs(mp[u][i])<=eps) return puts("No Solution"),0; if(i!=u) swap(mp[i],mp[u]); double base=mp[i][i]; for(int j=i;j<=n+1;j++) mp[i][j]/=base; for(int j=i+1;j<=n;j++){ base=mp[j][i]; for(int k=i;k<=n+1;k++) mp[j][k]-=base*mp[i][k]; } }ans[n]=mp[n][n+1]; for(int i=n-1;i;i--){ ans[i]=mp[i][n+1]; for(int j=i+1;j<=n;j++) ans[i]-=mp[i][j]*ans[j]; } for(int i=1;i<=n;i++) printf("%.2lf\n",ans[i]); return 0; }