求解线性方程组之高斯消元法

来源:互联网 发布:赢在大数据系列丛书 编辑:程序博客网 时间:2024/05/22 13:07

// Gauss消去法求解线性方程组
#include <iostream>
#include <math.h>
#include <process.h>

using namespace std;

class gauss
{
private:
 int i, j, k, n;
 double eps, ratio, sum, *x, **a;

public:
 void gauss_input();
 void gauss_elimination();
 void gauss_output();
 ~gauss()
 {
  delete[] x;
  for (i = 0; i < n; i++)
  {
   delete[] a[i];
  }
  delete[] a;
 }
};

void main()
{
 gauss solution;
 solution.gauss_input();
 solution.gauss_elimination();
 solution.gauss_output();
}

void gauss::gauss_input()
{
 cout << "输入方程的个数:";
 cin >> n;
 x = new double[n];
 a = new double*[n];
 for (i = 0; i < n; i++)
 {
  a[i] = new double[n+1];
 }
 for (i = 0; i < n; i++)
  for (j = 0; j < n; j++)
  {
   cout << "\n输入a[" << i << "][" << j << "] = ";
   cin >> a[i][j];
  }
 for (i = 0; i < n; i++)
 {
  cout << "\n输入b[" << i << "] = ";
  cin >> a[i][n];
 }
 cout << "\n输入最小主元素:";
 cin >> eps;
}

void gauss::gauss_elimination()
{
 for (k = 0; k < (n-1); k++)
 {
  for (i = (k+1); i < n; i++)
  {
   if (fabs(a[k][k]) < eps)
   {
    cout << "\n主元素太小,失败..." << endl;
    exit(0);
   }
   ratio = a[i][k]/a[k][k];
   for (j = (k+1); j < (n+1); j++)
   {
    a[i][j] -= ratio*a[k][j];
   }
   a[i][k] = 0;
  }
 }
 x[n-1] = a[n-1][n] / a[n-1][n-1];
 for (i = n-2; i >= 0; i--)
 {
  sum = 0.0;
  for (j = i + 1; j < n; j++)
  {
   sum += a[i][j] * x[j];
  }
  x[i] = (a[i][n] - sum) / a[i][i];
 }
}

void gauss::gauss_output()
{
 cout << "\n结果是:" << endl;
 for (i = 0; i < n; i++)
 {
  cout << "\nx[" << i << "] = " << x[i] << endl;
 }
}