迭代法是用于求方程或方程组近似根的一种常用的算法设计方法。设方程为f(x)=0,用某种数学方法导出等价的形式x=g(x),然后按以下步骤执行:<o:p></o:p>
(1) 选一个方程的近似根,赋给变量x0;<o:p></o:p>
(2) 将x0的值保存于变量x1,然后计算g(x1),并将结果存于变量x0;<o:p></o:p>
(3) 当x0与x1的差的绝对值还小于指定的精度要求时,重复步骤(2)的计算。<o:p></o:p>
若方程有根,并且用上述方法计算出来的近似根序列收敛,则按上述方法求得的x0就认为是方程的根。上述算法用C程序的形式表示为:<o:p></o:p>
【算法】迭代法求方程的根<o:p></o:p>
{ x0=初始近似根;<o:p></o:p>
do {<o:p></o:p>
x1=x0;<o:p></o:p>
x0=g(x1); /*按特定的方程计算新的近似根*/<o:p></o:p>
} while ( fabs(x0-x1)>Epsilon);<o:p></o:p>
printf(“方程的近似根是%f\n”,x0);<o:p></o:p>
}<o:p></o:p>
迭代算法也常用于求方程组的根,令<o:p></o:p>
X=(x0,x1,…,xn-1)<o:p></o:p>
设方程组为:<o:p></o:p>
xi=gi(X) (I=0,1,…,n-1)<o:p></o:p>
则求方程组根的迭代算法可描述如下:<o:p></o:p>
【算法】迭代法求方程组的根<o:p></o:p>
{ for (i=0;i<n;i++)<o:p></o:p>
x=初始近似根;<o:p></o:p>
do {<o:p></o:p>
for (i=0;i<n;i++)<o:p></o:p>
y=x;<o:p></o:p>
for (i=0;i<n;i++)<o:p></o:p>
x=gi(X);<o:p></o:p>
for (delta=0.0,i=0;i<n;i++)<o:p></o:p>
if (fabs(y-x)>delta) delta=fabs(y-x);<o:p></o:p>
} while (delta>Epsilon);<o:p></o:p>
for (i=0;i<n;i++)<o:p></o:p>
printf(“变量x[%d]的近似根是 %f”,I,x);<o:p></o:p>
printf(“\n”);<o:p></o:p>
}<o:p></o:p>
具体使用迭代法求根时应注意以下两种可能发生的情况:<o:p></o:p>
(1) 如果方程无解,算法求出的近似根序列就不会收敛,迭代过程会变成死循环,因此在使用迭代算法前应先考察方程是否有解,并在程序中对迭代的次数给予限制;<o:p></o:p>
(2) 方程虽然有解,但迭代公式选择不当,或迭代的初始近似根选择不合理,也会导致迭代失败<o:p></o:p>
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