在MATLAB中编写迭代程序通常涉及定义迭代函数、计算导数、设置初始值和迭代终止条件。以下是几种常见迭代方法的MATLAB实现示例:
1. 牛顿迭代法
牛顿迭代法是一种求解非线性方程的迭代方法。以下是一个简单的牛顿迭代法实现:
```matlab
function [x0, n] = newton(fx, dfx, x0, tol, N)
% 牛顿迭代法
x = x0;
f0 = fx(x0);
df0 = dfx(x0);
n = 0;
disp('[n x0 x1 delta]');
while n <= N
x1 = x0 - f0 / df0;
x = x1;
f1 = fx(x1);
df1 = dfx(x1);
delta = abs(x0 - x1);
X = [n, x0, x1, delta];
disp(X);
if delta < tol
fprintf('迭代计算成功\n');
return;
else
n = n + 1;
x0 = x1;
f0 = f1;
df0 = df1;
end
end
fprintf('迭代计算失败\n');
end
```
2. 简单迭代法(不动点迭代法)
简单迭代法通过不断应用迭代公式来求解方程的根。以下是一个简单迭代法的实现:
```matlab
function [x_reality, n_reality] = Simple_stepit(f_name, x_start, tolerance, n_limit)
% 简单迭代法求解方程f_name = 0根的MATLAB实现
n_reality = 1;
x_reality = feval(f_name, x_start); % 求方程f_name在x_start处的值,也是初次迭代
fprintf(' n x_start f(x_start)\n');
while n_reality <= n_limit
if abs(x_reality - x_start) <= tolerance
fprintf('在精度不超过%.14f的条件下,方程:%s = 0 的根为 %.14f\n迭代次数为:%d\n', ...
tolerance, f_name, x_reality, n_reality);
break;
end
x_reality = feval(f_name, x_reality);
n_reality = n_reality + 1;
end
end
```
3. 雅可比迭代法
雅可比迭代法是一种求解线性方程组的迭代方法。以下是一个雅可比迭代法的实现:
```matlab
function [x, y] = Jacobi(n, A, b)
% 雅可比迭代法
y = zeros(1000, 1);
eps = 1.0e-6;
D = diag(diag(A));
L = tril(A, -1);
U = triu(A, 1);
B = D * (L + U);
f = D \ b;
x = B * zeros(n, 1);
x(1) = b(1) / D(1, 1);
for i = 2:n
x(i) = (b(i) - U(i-1) * x(i-1)) / D(i, i);
end
% 迭代终止的判断
for i = 1:2000
x_new = B * x + f;
if norm(x_new - x) < eps
break;
end
x = x_new;
end
if i > 2000
error('迭代发散');
end
end
```
4. 示例:求解非线性方程组