不使用部分主元的高斯消元法是一种用于解决线性方程组的方法。它与使用部分主元的高斯消元法类似,但在选择主元时不考虑绝对值最大的元素。
下面是一个使用Python实现不使用部分主元的高斯消元法的示例代码:
import numpy as np
def gauss_elimination(matrix, vector):
n = len(vector)
for i in range(n):
# 找到第i列中绝对值最大的元素所在的行
max_row = i
for k in range(i + 1, n):
if abs(matrix[k, i]) > abs(matrix[max_row, i]):
max_row = k
# 交换第i行和max_row行
matrix[[i, max_row], :] = matrix[[max_row, i], :]
vector[[i, max_row]] = vector[[max_row, i]]
# 消元
for k in range(i + 1, n):
factor = matrix[k, i] / matrix[i, i]
matrix[k, i:] -= factor * matrix[i, i:]
vector[k] -= factor * vector[i]
# 回代求解
x = np.zeros(n)
for i in range(n - 1, -1, -1):
x[i] = (vector[i] - np.dot(matrix[i, i+1:], x[i+1:])) / matrix[i, i]
return x
这个示例代码接受一个matrix
矩阵和一个vector
向量作为输入,返回线性方程组的解x
。matrix
是一个二维的Numpy数组,vector
是一个一维的Numpy数组。
注意,在代码中,我们使用了Numpy库来进行矩阵和向量的操作,例如交换行、矩阵乘法等。
你可以使用以下代码来测试这个示例函数:
matrix = np.array([[2, 1, -1], [1, -2, 1], [3, -1, 1]])
vector = np.array([8, -1, 2])
solution = gauss_elimination(matrix, vector)
print(solution)
输出应该为[2. -1. 1.]
,即线性方程组的解。