迭代程序怎么编

时间:2025-01-25 18:40:00 单机游戏

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