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数值分析的迭代方法比较:高斯-赛德尔迭代法与雅各比迭代法

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:表5.4雅各比迭代计算结果2)高斯-赛德尔迭代法初值7,10,12。表5.5高斯-赛德尔迭代计算结果从上述可以看出,高斯-赛德尔迭代法的误差收敛速度明显高于雅各比迭代法,并且数值也不会抖动,有效减少了计算量,是一种比较合适的迭代方法。表5.7松弛因子与迭代次数

数值分析的迭代方法比较:高斯-赛德尔迭代法与雅各比迭代法

5.3.2.1 MATLAB代码

1)雅各比迭代法

%雅各比迭代

close all;

2)高斯-赛德尔迭代法

3)松弛迭代法

%松弛迭代

close all;

5.3.2.2 程序输出结果

1)雅各比迭代法

初值7,10,12。设置精度为0.001。雅各比迭代53次前十次的迭代结果见表5.4。(www.xing528.com)

表5.4 雅各比迭代计算结果

2)高斯-赛德尔迭代法

初值7,10,12。设置精度为0.001。高斯-赛德尔迭代19次,计算结果见表5.5。

表5.5 高斯-赛德尔迭代计算结果

从上述可以看出,高斯-赛德尔迭代法的误差收敛速度明显高于雅各比迭代法,并且数值也不会抖动(x2),有效减少了计算量(由53次减小到19次),是一种比较合适的迭代方法。

3)松弛迭代法

初值7,10,12。设置精度为0.001。松弛因子1.5,松弛迭代11次,计算结果见表5.6。

表5.6 松弛迭代法计算结果

最终符合精度要求。松弛因子w=1.5时的误差收敛速度优于雅各比和高斯-赛德尔迭代法。但收敛速度快依赖于松弛因子w的取值。如修改程序,改变w数值,观察达到目标精度所需的迭代次数,由表5.7看出,w的选取十分重要。

表5.7 松弛因子与迭代次数

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