选主元的高斯-约旦(Gauss-Jordan)消元法解线性方程组/求逆矩阵

高斯-约当消元法解线性方程组与求逆矩阵
本文介绍了选主元的高斯-约当(Gauss-Jordan)消元法,用于解线性方程组和求逆矩阵。方法虽然不是最快,但因其稳定性而常被使用。通过示例详细阐述了消元过程,包括主元选择、初等变换等步骤,适合计算机编程实现。文章还讨论了如何利用这种方法一次性解决多个方程组的问题。

做数据结构课设时候查的资料,主要是看求逆矩阵方面的知识的。


选主元的高斯-约当(Gauss-Jordan)消元法在很多地方都会用到,例如求一个矩阵的逆矩阵、解线性方程组(插一句:LM算法求解的一个步骤),等等。它的速度不是最快的,但是它非常稳定(来自网上的定义:一个计算方法,如果在使用此方法的计算过程中,舍入误差得到控制,对计算结果影响较小,称此方法为数值稳定的),同时它的求解过程也比较清晰明了,因而人们使用较多。下面我就用一个例子来告诉你Gauss-Jordan法的求解过程吧。顺便再提及一些注意事项以及扩展话题。

对本文中所提到的“主元”等概念的解释,可以参考此链接

假设有如下的方程组:

equation set

写成矩阵形式就是:AX=B,其中:

Matrix A & B

且X=(X1, X2, X3)T

现对矩阵A作初等变换,同时矩阵B也作同样的初等变换,则当A化为单位矩阵的时候,有:

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