[算法] 高斯消元详解

本文详细介绍了高斯消元法,包括前置知识、答案的表示与存储方式、高斯消元的核心思想和步骤,并提供了一个具体的方程组解法示例,最后给出了相关代码实现。

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0.前置知识

  • 知道如何解三元一次方程组
  • 有手,有脑子

1.答案的表示与存储

先解一个方程组:

2x+3y+5z=31
 x-4y -z=-6
4x+2y-5z=9

我们把这个方程组写成 机器能读懂表格形式

 2  3  5 31
 1 -4 -1 -6
 4  2 -5  9

第一列代表 x x x 的系数,第二列代表 y y y 的系数……
注意多出来的第四列是答案的具体数值
第一行代表式子 1,第二列代表式子 2……


因为老是使用 x , y , z x,y,z x,y,z 表示 n n n 个数不方便,所以我们使用 a 1 , a 2 . . . a n a_1,a_2...a_n a1,a2...an 来表示。

即,上面的表格的意义就是:

i ( 1 ≤ i ≤ n ) i(1\le i\le n) i(1in) 列代表每个式子中 a i a_i ai系数,第 n + 1 n+1 n+1 列表示每个式子的具体数值。(因为存储的时候这个都是普通的数值,所以读者务必辨清

i ( 1 ≤ i ≤ n ) i(1\le i\le n) i(1in) 行代表第 i i i 个式子。

接着全文中,使用

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