部分透视/高斯消除 - 交换列而不是产生错误输出的行
Partial Pivoting/Gaussian elimination- swapping columns instead of rows producing wrong output
我正在尝试实现一个快速程序来解决线性方程组。程序从文件中读取输入,然后将上三角形系统和解决方案写入文件。它没有透视,但是当我尝试实现透视时,它会产生不正确的结果。作为示例输入,下面是以下方程组:
w+2x-3y+4z=12
2w+2x-2y+3z=10
x+y=-1
w-x+y-2z=-4
我希望结果为 w=1、x=0、y=-1 和 z=2。当我不旋转时,我得到这个答案(x 上有一些舍入误差)。当我添加枢轴时,我得到相同的数字,但顺序错误:w=2,x=1,y=-1 和 z=0。
我需要做什么才能按正确的顺序排列它们?我在某处错过了一步吗?我需要进行列交换而不是行,因为我稍后需要将其调整为需要它的并行算法。以下是执行消除和反向替换的代码:
void gaussian_elimination(double** A, double* b, double* x, int n)
{
int maxIndex;
double temp;
int i;
for (int k = 0; k < n; k++)
{
i = k;
for (int j = k+1; j < n; j++)
{
if (abs(A[k][j]) > abs(A[k][i]))
{
i = j;
}
}
if (i != k)
{
for (int j = 0; j < n; j++)
{
temp = A[j][k];
A[j][k] = A[j][i];
A[j][i] = temp;
}
}
for (int j = k + 1; j < n; j++)
{
A[k][j] = A[k][j] / A[k][k];
}
b[k] = b[k] / A[k][k];
A[k][k] = 1;
for (i = k + 1; i < n; i++)
{
for (int j = k + 1; j < n; j++)
{
A[i][j] = A[i][j] - A[i][k] * A[k][j];
}
b[i] = b[i] - A[i][k] * b[k];
A[i][k] = 0;
}
}
}
void back_substitution(double**U, double*x, double*y, int n)
{
for (int k = n - 1; k >= 0; k--)
{
x[k] = y[k];
for (int i = k - 1; i >= 0; i--)
{
y[i] = y[i] - x[k]*U[i][k];
}
}
}
我相信
你实现的实际上是完整的透视。
使用完全透视时,您必须跟踪列的排列,并将相同的排列应用于您的答案。
您可以使用数组 {0, 1, ..., n} 来执行此操作,您可以在第二个循环中交换第 i 和第 k 个值。然后,使用此数组重新排列解决方案。
如果您尝试做的是部分透视,则需要在相应的行中查找最大值,并相应地交换行和"b"的值。
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