概述
计算方程组的一般方法分为直接求解法和迭代计算法,直接求解法会占用计算机的过多资源,增加了程序的复杂程度。而使用迭代的方法会简便程序的设计复杂度,更加适合大规模矩阵的计算要求。
目录
一. 线性方程组迭代基本
二. 定常迭代法
2.1 jscob迭代法
2.2 Gauss—Seidel迭代法
2.3 松弛法
2.3.1 Richardson
2.3.2 Jacobi松弛
一. 线性方程组迭代基本
对于一般的矩阵形式,的非奇异矩阵。将该式变化为的等价形式。将该式构造为可迭代的形式。
迭代矩阵的可行性:
上式的迭代公式中的矩阵是作为收敛矩阵,当收敛矩阵的谱半径小于1时,认为矩阵是收敛的,形式为。
向量收敛情况为,向量中的各个元素是收敛的,即:。
二. 定常迭代法
利用迭代形式进行求方程组的近似解的简单迭代解。定义矩阵的形式,
,而为对角矩阵,为矩阵的上下三角矩阵。
2.1 jscob迭代法
迭代计算的初始化的值任选,然后依据计算公式去迭代计算
(2-1)
将线性方程组写成
(2-2)
迭代的方程右式括号里可以写为:
又,则
则迭代矩阵(2-2)可以写为;这里与基本的迭代公式进行对应。,。
2.2 Gauss—Seidel迭代法
继续采用(2-1)矩阵进行变换,其迭代格式表示为(2-2);其中采用上下三角矩阵&表示为
将和分类,可以变换为:
,将对角矩阵的逆矩阵左乘
得 ;其中最终的形式为:
。
2.3 松弛法
通过与公式这里的是控制收敛速度。
其中是迭代格式。关于迭代的形式如下:
2.3.1 Richardson
取迭代格式,则则
###关于为正定矩阵时,时收敛。当时收敛速度最快。待求验
2.3.2 Jacobi松弛
取雅克比迭代格式松弛的迭代格式,则:
则:
同理时,JOR收敛
2.3.3 超松弛(SOR方法)
取Gauss—Seidel的迭代格式:
则松弛迭代格式为:
其中:
最后
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