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C语言解线性方程组

2013年10月07日 ⁄ 综合 ⁄ 共 4349字 ⁄ 字号 评论关闭

/*按规则输入线性方程组的系数(每行N+1个数值,按顺序输入N个系数项,最后一项为常数项,用空格隔开)
,输出该方程组的系数行列式和它的值,最后输出方程组的解*/
/*处理整型数据*/ 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define N 4  //行列式的行(列)数

typedef struct node
{
 int data;  //存储元素的值
 int x;    //存储元素的横坐标
 int y;    //存储元素的纵坐标      
} array;
 
int sum; //全局变量,存储行列式的值

void Create(int H[][N], int X[]);  //构造一个线性方程组
void PrintH(const int H[][N], const int X[]); //输出行列式
void Solve(const int H[][N], array S[], int i, int NiXu); //采用递归方式求行列式的值
bool Judge(const array S[], int line, int len); //判断行列式的元素的纵坐标是否重复

int main(void)
{
 array SL[N]; //栈,存储行列式的每一个乘积项的元素(因子)
 int H[N][N], CH[N][N]; //存储系数行列式
 int B[N]; //存储常数项
 int D;  //存储系数行列式的值
 float X[N];//存储方程组的解
 int i, j, k;
 
 Create(H,B);  //构造一个行列式
 PrintH(H,B);  //输出行列式
 sum = 0;
 Solve(H, SL, 0, 0); //采用递归方式求行列式的值
 D = sum;
 printf("D = %d/n", D); //输出系数行列式的值
 for(k=0; k<N; k++)
 {
  for(i=0; i<N; i++) //复制行列式
  {
   for(j=0; j<N; j++)
    CH[i][j] = H[i][j];
   CH[i][k] = B[i]; //把系数行列式D中第k列的元素用方程组右端的常数项代替
  }
  sum = 0;
  Solve(CH, SL, 0, 0); //采用递归方式求行列式的值
  printf("D%d = %d/n", k+1, sum); //输出该行列式的值
  X[k] = sum*1.0 / (D*1.0);
 }
 for(i=0; i<N; i++)
   printf("X%d = %f/n", i+1, X[i]); //输出该行列式的值
  system("pause");
  return 0;
}
void Create(int H[][N], int X[])
{
 int i, j;
 
 puts("请按标准格式输入行列式:每行N+1个数值,按顺序输入N个系数项,最后一项为常数项,用空格隔开");
 for(i=0; i<N; i++)
 {
  for(j=0; j<N; j++)
   scanf("%d", &H[i][j]); //输入系数项
  scanf("%d", &X[i]);//输入常数项
  fflush(stdin);
 } 
}
void PrintH(const int H[][N], const int X[])
{
 int i, j;
 
 for(i=0; i<N; i++)
 {
  for(j=0; j<N; j++)
   printf("%d ", H[i][j]);
  printf("/t%d", X[i]);
  printf("/n");
 }
}
void Solve(const int H[][N], array S[], int i, int NiXu)//采用递归方式求行列式的值
{
 array CS[N];  //栈,存储S[]的拷贝
 int j, k, top = i;
 int mul; //存储每一个乘积项的值
 int CNiXu; //累积每一个乘积项的逆序数
        
 for(j=0; j<N; j++)
 {
  if(Judge(S, j, top))//如果当前元素的纵坐标不与栈中存储的元素重复,将其入栈 
  {
   S[top].x = i;
   S[top].y = j;
   S[top].data = H[i][j];
   CNiXu = NiXu; //把逆序数复制到CNiXu
   for(k=0; k<top; k++)
   {
    if(j < S[k].y) //累积逆序数
     CNiXu++;
   }
   for(k=0; k<=top; k++) //复制栈
    CS[k] = S[k];
   if(i<N-1)  //如果未分析到该乘积项的最后一个元素,递归继续分析
    Solve(H, CS, i+1, CNiXu);
   else  //否则计算该乘积项的值,并存储到栈中
   {   
    for(mul=1, k=0; k<=top; k++)
     mul *= S[k].data;
    if(CNiXu%2==0) //如果逆序数为偶数,该乘积项为正
     sum += mul;
    else  //否则为负
     sum -= mul;
   }
  }
 }
}
bool Judge(const array S[], int line, int len)
{
 int i;
 
 for(i=0; i<len; i++)
  if(line == S[i].y)
   return 0;
 return 1;
}
/*按规则输入线性方程组的系数(每行N+1个数值,按顺序输入N个系数项,最后一项为常数项,用空格隔开)
,输出该方程组的系数行列式和它的值,最后输出方程组的解*/
/*处理实型数据*/
/*2006-1-7 梁见斌*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define N 4  //行列式的行(列)数

typedef struct node
{
 float data;  //存储元素的值
 int x;    //存储元素的横坐标
 int y;    //存储元素的纵坐标      
} array;
 
float sum; //全局变量,存储行列式的值

void Create(float H[][N], float X[]);  //构造一个行列式
void PrintH(const float H[][N], const float X[]); //输出行列式
void Solve(const float H[][N], array S[], int i, int NiXu);//采用递归方式求行列式的值
bool Judge(const array S[], int line, int len); //判断行列式的元素的纵坐标是否重复

int main(void)
{
 array SL[N]; //栈,存储行列式的每一个乘积项的元素(因子)
 float H[N][N], CH[N][N];//存储系数行列式
 float B[N];  //存储常数项
 float D, X[N];  //分别存储系数行列式的值 和 方程组的解
 int i, j, k;
 
 Create(H,B);  //构造一个行列式
 PrintH(H,B);  //输出行列式
 sum = 0;
 Solve(H, SL, 0, 0); //采用递归方式求行列式的值
 D = sum;
 printf("D = %f/n", D); //输出该行列式的值
 for(k=0; k<N; k++)
 {
  for(i=0; i<N; i++) //复制行列式
  {
   for(j=0; j<N; j++)
    CH[i][j] = H[i][j];
   CH[i][k] = B[i]; //把系数行列式D中第k列的元素用方程组右端的常数项代替
  }
  sum = 0;
  Solve(CH, SL, 0, 0); //采用递归方式求行列式的值
  printf("D%d = %f/n", k+1, sum); //输出该行列式的值
  X[k] = sum / D;
 }
 for(i=0; i<N; i++)
   printf("X%d = %f/n", i+1, X[i]); //输出该行列式的值
  system("pause");
  return 0;
}
void Create(float H[][N], float X[])
{
 int i, j;
 
 puts("请按标准格式输入行列式:每行N+1个数值,按顺序输入N个系数项,最后一项为常数项,用空格隔开");
 for(i=0; i<N; i++)
 {
  for(j=0; j<N; j++)
   scanf("%f", &H[i][j]);  //输入系数项
  scanf("%f", &X[i]); //输入常数项
  fflush(stdin);
 } 
}
void PrintH(const float H[][N], const float X[])
{
 int i, j;
 
 for(i=0; i<N; i++)
 {
  for(j=0; j<N; j++)
   printf("%f ", H[i][j]);
  printf("/t%f", X[i]);
  printf("/n");
 }
}
void Solve(const float H[][N], array S[], int i, int NiXu)//采用递归方式求行列式的值
{
 array CS[N];  //栈,存储S[]的拷贝
 int j, k, top = i;
 float mul; //存储每一个乘积项的值
 int CNiXu; //累积每一个乘积项的逆序数
        
 for(j=0; j<N; j++)
 {
  if(Judge(S, j, top))//如果当前元素的纵坐标不与栈中存储的元素重复,将其入栈 
  {
   S[top].x = i;
   S[top].y = j;
   S[top].data = H[i][j];
   CNiXu = NiXu; //把逆序数复制到CNiXu
   for(k=0; k<top; k++)
   {
    if(j < S[k].y) //累积逆序数
     CNiXu++;
   }
   for(k=0; k<=top; k++) //复制栈
    CS[k] = S[k];
   if(i<N-1)  //如果未分析到该乘积项的最后一个元素,递归继续分析
    Solve(H, CS, i+1, CNiXu);
   else  //否则计算该乘积项的值,并存储到栈中
   {   
    for(mul=1, k=0; k<=top; k++)
     mul *= S[k].data;
    if(CNiXu%2==0) //如果逆序数为偶数,该乘积项为正
     sum += mul;
    else  //否则为负
     sum -= mul;
   }
  }
 }
}
bool Judge(const array S[], int line, int len)
{
 int i;
 
 for(i=0; i<len; i++)
  if(line == S[i].y)
   return 0;
 return 1;
}

 

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