这里只是丢了一个板子,毕竟高斯消元这个东西原理说起来很简单,就是模拟了普通人手工解方程的过程,还是直接上代码来的方便
一道模板题:luogu2455
(在这里不推荐luogu的模板题,数据过水,此题数据强度还可以需要适当的和精度搏斗)
主要提一下判断无解和无穷解的情况
一般的高斯消元是给出\(n\)个方程求\(n\)个未知数的解,但是有的时候会出现给出方程重复(\(x+y=2,2x+2y=4\))或者方程矛盾(\(x+y=2,2x+2y=2\)),这个时候我们进行高斯消元的话,最后的一个(或几个)方程会出现系数全部为\(0\)的情况,需要特殊处理
具体的,对于方程组中的某一方程\(k_1x_1+k_2x_2+\cdots+k_nx_n=y\)来说,若满足\(\forall i, k_i=0\),那么就需要特殊处理
1)若\(y\neq 0\),由于方程右边一定是\(0\),而它等于一个非零数,于是这个方程无解
2)若\(y=0\),方程也就是\(0=0\),这说明\(x\)取任意值均成立,而高斯消元最后其实每一个方程对应着一个未知数,所以有几个这样的方程就说明未知数中有多少个自有元,它们无论取何值均满足方程,也就是这个方程有无穷解
几点注意
1)最好设一个\(eps\),据说不设的话可以被卡
2)建议的处理方式是对于方程\(i\)仅保留含有\(x_i\)的那一项,方便最后判断无解和无穷解
#include<iostream>
#include<string.h>
#include<string>
#include<stdio.h>
#include<algorithm>
#include<math.h>
#include<vector>
#include<queue>
#include<map>
#include<set>
using namespace std;
#define lowbit(x) (x)&(-x)
#define fir first
#define sec second
#define rep(i,a,b) for (register int i=a;i<=b;i++)
#define per(i,a,b) for (register int i=a;i>=b;i--)
#define maxd 1000000007
#define eps 1e-9
typedef long long ll;
const int N=100000;
const double pi=acos(-1.0);
int n;
double ans[110],a[110][110];
int read()
{
int x=0,f=1;char ch=getchar();
while ((ch<'0') || (ch>'9')) {if (ch=='-') f=-1;ch=getchar();}
while ((ch>='0') && (ch<='9')) {x=x*10+(ch-'0');ch=getchar();}
return x*f;
}
double Fabs(double x)
{
if (x>eps) return x;else return -x;
}
int main()
{
n=read();
rep(i,1,n)
{
rep(j,1,n+1) scanf("%lf",&a[i][j]);
}
rep(i,1,n)
{
int now=i;
rep(j,i+1,n)
if (Fabs(a[j][i])>Fabs(a[now][i])) now=j;
if (now!=i) swap(a[now],a[i]);
if (Fabs(a[i][i])<eps) continue;
double div=a[i][i];
rep(j,i,n+1) a[i][j]/=div;
rep(j,1,n)
{
if (i==j) continue;
div=a[j][i];
rep(k,i,n+1) a[j][k]-=a[i][k]*div;
}
}
bool nos=0,mors=0;
rep(i,1,n)
{
int cnt=0;
rep(j,1,n+1) cnt+=(Fabs(a[i][j])<eps);
if ((cnt==n) && (Fabs(a[i][n+1])>eps)) nos=1;
else if (cnt==n+1) mors=1;
}
if (nos) puts("-1");
else if (mors) puts("0");
else
{
ans[n]=a[n][n+1];
per(i,n-1,1)
{
ans[i]=a[i][n+1];
rep(j,i+1,n) ans[i]-=a[i][j]*ans[j];
}
rep(i,1,n)
if (Fabs(ans[i])<=eps) printf("x%d=0\n",i);
else printf("x%d=%.2lf\n",i,ans[i]);
}
return 0;
}
原文地址:https://www.cnblogs.com/encodetalker/p/10807152.html
时间: 2024-11-10 16:24:36