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高斯消元法算法

发布时间: 2022-05-27 16:07:52

Ⅰ 列主元高斯消去法是什么

选列主元素消元法:在高斯消去法的消元过程中第k步要求除以akk,为了防止除数为零或除数太小造成的误差过大的问题,在消元开始是先将该列最大元(绝对值)所在行移到消元第一行在除akk,然后消元。

列主元消去法虽然和高斯消去法原理一样,但是列主元消去法可以减小舍入误差,精度比较高,是解决小型稠密矩阵的一个较好的算法。而高斯消去法虽然编程简单,但是计算量大,而且对于两个相近的解时由于舍入误差的存在,使得结果误差很大。

引起其他元素

的数量级及舍人误差急剧增大,导致最终计算结果不可靠。为了避免在高斯消去法应用中可能出现的这类问题,就发展形成了列主元、全主元等多种消去法。

这些方法的基本点在于对高斯消去法的过程作某些技术性修改,全面或局部地选取绝对值最大的元素为主元素,从而构成了相应的主元(素)消去法。列主元(素)消去法以处理简单、相对计算量小的特点,在各类主元消去法中得到最为广泛的应用。


Ⅱ “高斯消元法”是什么意思

数学上,高斯消元法(或译:高斯消去法),是线性代数规划中的一个算法,可用来为线性方程组求解。但其算法十分复杂,不常用于加减消元法,求出矩阵的秩,以及求出可逆方阵的逆矩阵。不过,如果有过百万条等式时,这个算法会十分省时。

一些极大的方程组通常会用迭代法以及花式消元来解决。当用于一个矩阵时,高斯消元法会产生出一个“行梯阵式”。高斯消元法可以用在电脑中来解决数千条等式及未知数。亦有一些方法特地用来解决一些有特别排列的系数的方程组。

Ⅲ “高斯消去法”是什么公式

高斯消去法没有什么公式,其内容是【三种同解变换】。①换行变换,②倍数变换,③倍加变换。用这三种变换得到的方程组与原方程组同解。变换的目标是,将增广矩阵化为行最简形(即阶梯形),从而得到方程组的解。

Ⅳ Gauss-Jordan消元法求助

高斯-若尔当消元法(英语:Gauss-Jordan Elimination),是数学中的一个算法,是高斯消元法的另一个版本。它在线性代数中用来找出线性方程组的解,其方法与高斯消去法相同。唯一相异之处就是这算法产生出来的矩阵是一个简化行梯阵式,而不是高斯消元法中的行梯阵式。相比起高斯消元法,此算法的效率比较低,却可把方程组的解用矩阵一次过表示出来。

Ⅳ 列主元Gauss消去法的优缺点是什么

Gauss消去法:高斯消去法
优点|:
高斯消元法的算法复杂度是O(n3);这就是说,如果系数矩阵的是n × n,那么高斯消元法所需要的计算量大约与n3成比例。
高斯消元法可用在任何域中。
缺点:
高斯消元法对于一些矩阵来说是稳定的。对于普遍的矩阵来说,高斯消元法在应用上通常也是稳定的,不过亦有例外。

高斯消去法(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”。高斯消元法可以用在电脑中来解决数千条等式及未知数。该方法以数学家高斯命名,但最早出现于中国古籍《九章算术》,成书于约公元前150年

Ⅵ 什么是高斯消去法

高斯消去法,又称高斯消元法实际上就是我们俗称的加减消元法。数学上,高斯消去法或称高斯约当消去法,由高斯和约当得名它是线性代数中的一个算法。用于决定线性方程组的解,以及决定可逆方矩阵的逆?当用于一个矩阵时,高斯消去产生“形消去梯形形式”

Ⅶ 高斯消元法是什么意思看不懂…

高斯消元法可用来找出下列方程组的解或其解的限制:
2x
+
y
-
z
=
8
(l1)
-3x
-
y
+
2z
=
-11
(l2)
-2x
+
y
+
2z
=
-3
(l3)
这个算法的原理是:
首先,要将l1
以下的等式中的x
消除,然后再将l2
以下的等式中的y
消除。这样可使整毎方程组变成一个三角形似的格式。之后再将已得出的答案一个个地代入已被简化的等式中的未知数中,就可求出其余的答案了。
在刚才的例子中,我们将3/2
l1和l2相加,就可以将l2
中的x
消除了。然后再将l1
和l3相加,就可以将l3
中的x
消除。
我们可以这样写:
l2
+
3/2
l1
->
l2
l3
+
l1
->
l3
结果就是:
2x
+
y
-
z
=
8
1/2
y
+
1/2
z
=
1
2y
+
z
=
5
现在将

4l2
和l3
相加,就可将l3
中的y
消除:
l3
+
-4
l2
->
l3
其结果是:
2x
+
y
-
z
=
8
1/2y
+
1/2z
=
1
-z
=
1
这样就完成了整个算法的初步,一个三角形的格式(指:变量的格式而言,上例中的变量各为3,2,1个)出现了。
第二步,就是由尾至头地将已知的答案代入其他等式中的未知数。第一个答案就是:
z
=
-1
然后就可以将z
代入l2
中,立即就可得出第二个答案:
y
=
3
之后,将z
和y
代入l1
之中,最后一个答案就出来了:
x
=
2
就是这样,这个方程组就被高斯消元法解决了。

Ⅷ 高斯消去法lu分解法的优缺点

高斯消去法lu分解法的优点:高斯消元法的算法复杂度是O(n3);这就是说,如果系数矩阵的是n × n,那么高斯消元法所需要的计算量大约与n3成比例,高斯消元法可用在任何域中。

高斯消去法lu分解法的缺点:高斯消元法对于一些矩阵来说是稳定的。对于普遍的矩阵来说,高斯消元法在应用上通常也是稳定的,不过亦有例外。高斯消去法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。

算法

LU分解在本质上是高斯消元法的一种表达形式。实质上是将A通过初等行变换变成一个上三角矩阵,其变换矩阵就是一个单位下三角矩阵。

这正是所谓的杜尔里特算法:从下至上地对矩阵A做初等行变换,将对角线左下方的元素变成零,然后再证明这些行变换的效果等同于左乘一系列单位下三角矩阵,这一系列单位下三角矩阵的乘积的逆就是L矩阵,它也是一个单位下三角矩阵。这类算法的复杂度一般在(三分之二的n三次方) 左右。

Ⅸ 高斯消元法的介绍

数学上,高斯消元法(或译:高斯消去法),是线性代数规划中的一个算法,可用来为线性方程组求解。但其算法十分复杂,不常用于加减消元法,求出矩阵的秩,以及求出可逆方阵的逆矩阵。不过,如果有过百万条等式时,这个算法会十分省时。一些极大的方程组通常会用迭代法以及花式消元来解决。当用于一个矩阵时,高斯消元法会产生出一个“行梯阵式”。高斯消元法可以用在电脑中来解决数千条等式及未知数。亦有一些方法特地用来解决一些有特别排列的系数的方程组。

Ⅹ 高斯消元是啥

数学上,高斯消元法(或译:高斯消去法),是线性代数规划中的一个算法,可用来为线性方程组求解。但其算法十分复杂,不常用于加减消元法,求出矩阵的秩,以及求出可逆方阵的逆矩阵。不过,如果有过百万条等式时,这个算法会十分省时。一些极大的方程组通常会用迭代法以及花式消元来解决。当用于一个矩阵时,高斯消元法会产生出一个“行梯阵式”。高斯消元法可以用在电脑中来解决数千条等式及未知数。亦有一些方法特地用来解决一些有特别排列的系数的方程组。
这个算法的原理是:
首先,要将L1 以下的等式中的x 消除,然后再将L2 以下的等式中的y 消除。这样可使整个方程组变成一个三角形似的格式。通常人或电脑在应用高斯消元法的时候,不会直接写出方程组的等式来消去未知数,反而会使用矩阵来计算。之后再将已得出的答案一个个地代入已被简化的等式中的未知数中,就可求出其余的答案了。
在刚才的例子中,我们将二分之三 L1和L2相加,就可以将L2 中的X消除了。然后再将L1 和L3相加,就可以将L3 中的x 消除。
高斯消元法可用来找出下列方程组的解或其解的限制:
2x + y - z = 8 (L1)
-3x - y + 2z = -11 (L2)
-2x + y + 2z = -3 (L3)
我们可以这样写:
L2 + 3/2 L1→ L2
L3 + L1 → L3
结果就是:
2x + y - z = 8
1/2 y + 1/2 z = 1
2y + z = 5
现在将 − 4L2 和L3 相加,就可将L3 中的y 消除:
L3 + -4 L2 → L3
其结果是:
2x + y - z = 8
1/2y + 1/2z = 1
-z = 1
这样就完成了整个算法的初步,一个三角形的格式(指:变量的格式而言,上例中的变量各为3,2,1个)出现了。
第二步,就是由尾至头地将已知的答案代入其他等式中的未知数。第一个答案就是:
z = -1
然后就可以将z 代入L2 中,立即就可得出第二个答案:
y = 3
之后,将z 和y 代入L1 之中,最后一个答案就出来了:
x = 2
就是这样,这个方程组就被高斯消元法解决了。
这种算法可以用来解决所有线性方程组。即使一个方程组不能被化为一个三角形的格式,高斯消元法仍可找出它的解。例如在第一步化简后,L2 及L3 中没有出现任何y ,没有三角形的格式,照着高斯消元法而产生的格式仍是一个行梯阵式。这情况之下,这个方程组会有超过一个解,当中会有至少一个变量作为答案。每当变量被锁定,就会出现一个解。
以下就是使用矩阵来计算的例子:
2 1 -1 8
-3 -1 2 -11
-2 1 2 -3
跟着以上的方法来运算,这个矩阵可以转变为以下的样子:
2 1 -1 8
0 1/2 1/2 1
0 0 -1 1
这矩阵叫做“行梯列式”。
最后,可以利用同样的算法产生以下的矩阵,便可把所得出的解或其限制简明地表示出来:
1 0 0 2
0 1 0 3
0 0 1 -1
最后这矩阵叫做“简化行梯列式”,亦是高斯-约当消元法指定的步骤。

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