本文实例讲述了Python基于高斯消元法计算线性方程组。分享给大家供大家参考,具体如下:
#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8
# 以上的信息随自己的需要改动吧
def print_matrix( info, m ): # 输出矩阵
i = 0; j = 0; l = len(m)
print info
for i in range( 0, len( m ) ):
for j in range( 0, len( m[i] ) ):
if( j == l ):
print ' |',
print '%6.4f' % m[i][j],
print
print
def swap( a, b ):
t = a; a = b; b = t
def solve( ma, b, n ):
global m; m = ma # 这里主要是方便最后矩阵的显示
global s;
i = 0; j = 0; row_pos = 0; col_pos = 0; ik = 0; jk = 0
mik = 0.0; temp = 0.0
n = len( m )
# row_pos 变量标记行循环, col_pos 变量标记列循环
print_matrix( "一开始 de 矩阵", m )
while( ( row_pos < n ) and( col_pos < n ) ):
print "位置:row_pos = %d, col_pos = %d" % (row_pos, col_pos)
# 选主元
mik = - 1
for i in range( row_pos, n ):
if( abs( m[i][col_pos] ) > mik ):
mik = abs( m[i][col_pos] )
ik = i
if( mik == 0.0 ):
col_pos = col_pos + 1
continue
print_matrix( "选主元", m )
# 交换两行
if( ik != row_pos ):
for j in range( col_pos, n ):
swap( m[row_pos][j], m[ik][j] )
swap( m[row_pos][n], m[ik][n] ); # 区域之外?
print_matrix( "交换两行", m )
try:
# 消元
m[row_pos][n] /= m[row_pos][col_pos]
except ZeroDivisionError:
# 除零异常 一般在无解或无穷多解的情况下出现……
return 0;
j = n - 1
while( j >= col_pos ):
m[row_pos][j] /= m[row_pos][col_pos]
j = j - 1
for i in range( 0, n ):
if( i == row_pos ):
continue
m[i][n] -= m[row_pos][n] * m[i][col_pos]
j = n - 1
while( j >= col_pos ):
m[i][j] -= m[row_pos][j] * m[i][col_pos]
j = j - 1
print_matrix( "消元", m )
row_pos = row_pos + 1; col_pos = col_pos + 1
for i in range( row_pos, n ):
if( abs( m[i][n] ) == 0.0 ):
return 0
return 1
if __name__ == '__main__':
matrix = [[2.0, 0.0, - 2.0, 0.0],
[0.0, 2.0, - 1.0, 0.0],
[0.0, 1.0, 0.0, 10.0]]
i = 0; j = 0; n = 0
# 输出方程组
print_matrix( "一开始的矩阵", matrix )
# 求解方程组, 并输出方程组的可解信息
ret = solve( matrix, 0, 0 )
if( ret!= 0 ):
print "方程组有解\n"
else:
print "方 程组无唯一解或无解\n"
# 输出方程组及其解
print_matrix( "方程组及其解", matrix )
for i in range( 0, len( m ) ):
print "x[%d] = %6.4f" % (i, m[i][len( m )])
运行结果:
一开始的矩阵 2.0000 0.0000 -2.0000 | 0.0000 0.0000 2.0000 -1.0000 | 0.0000 0.0000 1.0000 0.0000 | 10.0000 一开始 de 矩阵 2.0000 0.0000 -2.0000 | 0.0000 0.0000 2.0000 -1.0000 | 0.0000 0.0000 1.0000 0.0000 | 10.0000 位置:row_pos = 0, col_pos = 0 选主元 2.0000 0.0000 -2.0000 | 0.0000 0.0000 2.0000 -1.0000 | 0.0000 0.0000 1.0000 0.0000 | 10.0000 交换两行 2.0000 0.0000 -2.0000 | 0.0000 0.0000 2.0000 -1.0000 | 0.0000 0.0000 1.0000 0.0000 | 10.0000 消元 1.0000 0.0000 -1.0000 | 0.0000 0.0000 2.0000 -1.0000 | 0.0000 0.0000 1.0000 0.0000 | 10.0000 位置:row_pos = 1, col_pos = 1 选主元 1.0000 0.0000 -1.0000 | 0.0000 0.0000 2.0000 -1.0000 | 0.0000 0.0000 1.0000 0.0000 | 10.0000 交换两行 1.0000 0.0000 -1.0000 | 0.0000 0.0000 2.0000 -1.0000 | 0.0000 0.0000 1.0000 0.0000 | 10.0000 消元 1.0000 0.0000 -1.0000 | 0.0000 0.0000 1.0000 -0.5000 | 0.0000 0.0000 0.0000 0.5000 | 10.0000 位置:row_pos = 2, col_pos = 2 选主元 1.0000 0.0000 -1.0000 | 0.0000 0.0000 1.0000 -0.5000 | 0.0000 0.0000 0.0000 0.5000 | 10.0000 交换两行 1.0000 0.0000 -1.0000 | 0.0000 0.0000 1.0000 -0.5000 | 0.0000 0.0000 0.0000 0.5000 | 10.0000 消元 1.0000 0.0000 0.0000 | 20.0000 0.0000 1.0000 0.0000 | 10.0000 0.0000 0.0000 1.0000 | 20.0000 方程组有解 方程组及其解 1.0000 0.0000 0.0000 | 20.0000 0.0000 1.0000 0.0000 | 10.0000 0.0000 0.0000 1.0000 | 20.0000 x[0] = 20.0000 x[1] = 10.0000 x[2] = 20.0000
PS:这里再为大家推荐几款计算工具供大家参考使用:
在线一元函数(方程)求解计算工具:
http://tools.jb51.net/jisuanqi/equ_jisuanqi
科学计算器在线使用_高级计算器在线计算:
http://tools.jb51.net/jisuanqi/jsqkexue
在线计算器_标准计算器:
http://tools.jb51.net/jisuanqi/jsq
更多关于Python相关内容感兴趣的读者可查看本站专题:《Python数学运算技巧总结》、《Python数据结构与算法教程》、《Python函数使用技巧总结》、《Python字符串操作技巧汇总》、《Python入门与进阶经典教程》及《Python文件与目录操作技巧汇总》
希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。
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《魔兽世界》大逃杀!60人新游玩模式《强袭风暴》3月21日上线
暴雪近日发布了《魔兽世界》10.2.6 更新内容,新游玩模式《强袭风暴》即将于3月21 日在亚服上线,届时玩家将前往阿拉希高地展开一场 60 人大逃杀对战。
艾泽拉斯的冒险者已经征服了艾泽拉斯的大地及遥远的彼岸。他们在对抗世界上最致命的敌人时展现出过人的手腕,并且成功阻止终结宇宙等级的威胁。当他们在为即将于《魔兽世界》资料片《地心之战》中来袭的萨拉塔斯势力做战斗准备时,他们还需要在熟悉的阿拉希高地面对一个全新的敌人──那就是彼此。在《巨龙崛起》10.2.6 更新的《强袭风暴》中,玩家将会进入一个全新的海盗主题大逃杀式限时活动,其中包含极高的风险和史诗级的奖励。
《强袭风暴》不是普通的战场,作为一个独立于主游戏之外的活动,玩家可以用大逃杀的风格来体验《魔兽世界》,不分职业、不分装备(除了你在赛局中捡到的),光是技巧和战略的强弱之分就能决定出谁才是能坚持到最后的赢家。本次活动将会开放单人和双人模式,玩家在加入海盗主题的预赛大厅区域前,可以从强袭风暴角色画面新增好友。游玩游戏将可以累计名望轨迹,《巨龙崛起》和《魔兽世界:巫妖王之怒 经典版》的玩家都可以获得奖励。