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共轭梯度法解线性方程组

共轭梯度法是方程组求解的一种迭代方法。这种方法特别适合有限元求解,因为该方法要求系数矩阵为对称正定矩阵,而有限元平衡方程的系数矩阵正好是对称正定矩阵(考虑边界条件)。同时,共轭梯度法也适合并行计算。...●算法原理 对于方程组Ax = b,假定A(nxn)是对称正定矩阵,采用共轭梯度法算法步骤如下: 取初始值x0 ? 这里k=0,1,2,...。...后台回复“梯度法”可获取Fortran及python代码下载地址。 共轭梯度法是介于梯度下降法与牛顿法之间的一个方法,是一个一阶方法。...它克服了梯度下降法收敛慢的缺点,又避免了存储和计算牛顿法所需要的二阶导数信息。 在n维的优化问题中,共轭梯度法最多n次迭代就能找到最优解(是找到,不是接近),但是只针对二次规划问题。...共轭梯度法的思想就是找到n个两两共轭共轭方向,每次沿着一个方向优化得到该方向上的极小值,后面再沿其它方向求极小值的时候,不会影响前面已经得到的沿哪些方向上的极小值,所以理论上对n个方向都求出极小值就得到了

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    二次型优化问题 - 6 - 共轭梯度

    本文介绍二次型优化方法中比较优秀的迭代方法——共轭梯度法。...问题描述 重述我们需要优化的问题: f({\bf{x} }) = \frac{1}{2}{\bf{x^TAx} } - { {\bf{b} }^{\bf{T} } }{\bf{x} } + {\bf{c}...寻找共轭方向 由于计算梯度简单,寻找共轭梯度的过程依附于梯度方向的计算。...第一个共轭基为梯度的反方向: image.png 第i个梯度若要剔除掉第j个共轭基(j<i)\beta_j 分量: image.png 因此第k个共轭基为: image.png 目前,我们如果可以确定每一次迭代移动的...image.png 式\eqref{24}根据推论二的结论,值为: image.png 即某个梯度与所有共轭基的投影为0或一个常数(对该方法来说不是一个有实用性的结论) 共轭梯度法实操步骤 初始条件

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    数值优化(4)——非线性共轭梯度法,信赖域法

    目录 线性共轭梯度法的具体实现 非线性共轭梯度法 预条件方法 信赖域方法 柯西点 柯西点的全局收敛性 Source J. Nocedal, S. J....线性共轭梯度法的具体实现 我们在上一节介绍了线性共轭梯度法可以带来的几个性质,我们放在这里再给大家复习一下。...非线性共轭梯度法 事实上,非线性共轭梯度法相比较线性共轭梯度法而言,只是修改了几个标记而已。但是它们的成功也是有理论保障的,我们会慢慢看到。...一个比较实用的带预条件的非线性共轭梯度法如下 ? 最后,我们放一个共轭梯度法的数值实验结果。 ? 这里的 坐标对应为梯度的模长。 就是wolfe条件中第二个不等式的系数。...小结 本节主要介绍了非线性共轭梯度法和信赖域法。非线性共轭梯度法的形式和线性共轭梯度法相同,但是我们为了保证它的有效性,也介绍了很多有趣的技巧。

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    初识编程语言·C语言

    语言是交流的基础,那么,C语言也是交流的基础。 那么,与谁交流呢? 人与人是用汉语,英语等交流的,那么人与计算机就是用编程语言交流的。...故,C语言是一门人与计算机交流的语言,当然,语言不只有一种,还有Java,python等。 语言是在发展过程中不断完善的,C语言同样如此。...C语言最初是由B语言发展而来,而B语言最初为Unix系统服务。...Unix系统和B语言由贝尔实验室的肯·汤普森和丹尼斯·里奇发明,之后丹尼斯·里奇和布莱恩·柯林汉在B语言的基础上进行了改动,更名为C语言。...而语言需要统一性,所以美国国家标准协会(ANSI)对C语言进行标准化。 故有C89,C90,C11等标准出现。 语言,编译环境缺一不可,什么是编译环境,即编译工具。

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    C语言编程—常量

    字符常量可以是一个普通的字符(例如 'x')、一个转义序列(例如 '\t'),或一个通用的字符(例如 '\u02C0')。...在 C 中,有一些特定的字符,当它们前面有反斜杠时,它们就具有特殊的含义,被用来表示如换行符(\n)或制表符(\t)等。...; //系统对字符串常量自动加一个 '\0' 定义常量 在 C 中,有两种简单的定义常量的方式: 使用 #define 预处理器。 使用 const 关键字。...{ int area; area = LENGTH * WIDTH; printf("value of area : %d", area); printf("%c"..., NEWLINE); return 0; } 当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果: value of area : 50 请注意,把常量定义为大写字母形式,是一个很好的编程习惯。

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    C语言编程规范

    2018 /10 图片来源于网络 C语言入门到精通 公众号 闫小林 C是一门朴素的语言,它是大部分程序员的入门语言,那么C语言的常见编程规范都有哪些呢 1 头文件: 1.头文件中适合放置接口的声明...,不适合放置实现 2.头文件应向稳定的方向包含,产品依赖于平台,平台依赖于标准库 3. .c/.h文件禁止包含用不到的头文件 4.每一个.c文件应有一个同名.h文件,用于声明需要对外公开的接口...5.禁止头文件循环依赖 6.头文件应当自包含(任意一个头文件均可独立编译) 7.禁止在extern"C"中包含头文件 8.禁止在头文件中定义变量,如果头文件被其他文件包含,会引发重复定义 9.只能通过包含头文件的方式使用其他....c提供的接口,禁止在.c中通过extern的方式使用外部函数接口、变量 10.如果一个模块包含多个子模块,则建议每一个子模块提供一个对外的.h,文件名为子模块名,降低接口使用者的编写难度 2 编码...C语言入门到精通 4 禁止内存泄漏: 1.异常出口处检查内存、定时器/文件句柄/Socket/队列/信号量/GUI等资源是否全部释放 2.删除结构指针时,必须从底层向上层顺序删除 3.使用指针数组时

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    基于Python共轭梯度法与最速下降法之间的对比

    在一般问题的优化中,最速下降法和共轭梯度法都是非常有用的经典方法,但最速下降法往往以”之”字形下降,速度较慢,不能很快的达到最优值,共轭梯度法则优于最速下降法,在前面的某个文章中,我们给出了牛顿法和最速下降法的比较...采用的三种方法为: 共轭梯度方法(FR格式)、共轭梯度法(PRP格式)、最速下降法 # -*- coding: utf-8 -*- """ Created on Sat Oct 01 15:01:54...(G, x) + b x0=x_goal+numpy.random.rand(mmm,1)*100 N=100 E=10**(-6) print '共轭梯度PR' X1, Y1, Y_d1=CG_FR(...x0,N,E,f,f_d) print '共轭梯度PBR' X2, Y2, Y_d2=CG_PRP(x0,N,E,f,f_d) figure1=pl.figure('trend') n1=len(Y1)...从图中可以看出,最速下降法SD的迭代次数是最多的,在与共轭梯度(FR与PRP两种方法)的比较中,明显较差。

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    C语言-文件编程

    文件编程函数介绍 如果在Linux系统下学习C语言,就会了解到两套文件编程接口函数: C语言标准的文件编程函数: fopen*、fread、fwrite、*fclose Linux下提供的文件编程函数:...C语言标准库提供的文件编程函数 下面介绍C语言标准库提供的文件编程函数,一般对文件常用的操作就是:创建(打开)、读、写、关闭。...Linux下的系统函数: 文件编程函数 Linux下也有一套系统函数,用于文件操作,这些函数在Linux下常用于读写设备文件;当然,读写普通文件也是一样,普通文件也是磁盘上的数据,也是操作块设备驱动。...案例: 实现文件拷贝功能(fopen) 例如: cp 123.c 456.c 将123.c的数据拷贝到456.c文件里。 注意: 下面这个代码需要在命令行上运行,需要给main函数传参。...案例: 实现文件拷贝功能(open) 例如: cp 123.c 456.c 将123.c的数据拷贝到456.c文件里。

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    C 语言编程习惯总结

    笔者能力有限,如果文中出现错误的地方,还请各位朋友能够给我指出来,我将不胜感激,谢谢~ 引言 编程习惯的培养需要的是一个长期的过程,需要不断地总结,积累,并且我们需要从意识上认识其重要性,一个良好的编程习惯对于我们能力的提高也是由巨大的帮助的...下面是笔者在阅读《专业嵌入式软件开发》这本书时所看到的一些关于编程好习惯的总结,特此记录和分享一下、 判断失败而非成功 下面是一段简化过后的代码片段: if (physap_alarm_init() =...屏蔽编程语言特性 数组在编程中是经常使用到的一个功能,下述是采用数组保存一个会话 ID 的一段简化代码: #define SESSION_ID_LEN_MIN 1 #define SESSION_ID_LEN_MAX...恰当地使用 goto 语句 我们在接触 C 语言编程的时候,大多都被告知不要使用 goto 语句,以至于有时候一看到 goto 语句就觉得程序写的很垃圾,但真实情况是什么样呢,在编程的时候 goto 语句并没有被禁用...结论 上述便是一部分关于编程细节的内容,可以看出来,合理的使用这些技巧,会让代码变得更改简洁,也能够增加代码的可读性,同时也能够减少 bug 的出现,这能很大程度上提升代码的质量。

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    世界最强的编程语言C语言

    1.C语言数据类型 char:字符型,用来存储小范围的整数(-128~127)和字符(所有的ASCII字符,128个),一个字节。 int:整数型,用来存储整数,四个字节。...小编推荐一个学C语言/C++的学习裙【 六二七,零一二,四六四 】,无论你是大牛还是小白,是想转行还是想入行都可以来了解一起进步一起学习!裙内有开发工具,很多干货和技术资料分享!...6.char数据类型的其他输入输出函数 getchar:输入 int char; c =getchar; printf("c=%c ", c); putchar:输出 char c = ''x''; putchar...(c); getc:stdin从标准输入读取字符 char c; c=getc(stdin); printf("c=%c", c); putc:可以指定标准输出设备 char c = "b"; putc...(c, stdout); 我有一个微信公众号,经常会分享一些C语言/C++技术相关的干货;如果你喜欢我的分享,可以用微信搜索“C语言学习部落”关注。

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    C语言编程精华——《指针》

    C语言编程精华--《指针》 使用指针有两方面的优势: 1、用指针能够更好完成某些任务; 2、有些任务只能是用指针才能够完成。...2、如何创建指针 注意:x变量或任何其他变量的地址都是一个数字(类似于C语言的其他数字)。假设大家知识一个变量的地址,我们应该如何去创建第2个变量来存储第一个变量的地址。...大家只要按照遵循C语言的命名规范,就可以任意命名。...int *p_Man; // 没有结婚之前 const // 结婚 指针的声明形式: 类型名 *指针名; 类型名可以是任意C语言的变量类型,它指明该指针指向变量的类型。...指针算术(指针递增、指针递减)(暂时不讲,同学们的要求) 三、如何将指针应用到(数组、函数、结构体、链表等)(暂时不讲,同学们的要求) 1、C编程内存越界和内存监测技术 按照刚才图形结构设计思路,首选要你要构建一个接口文件

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    聊聊C语言-程序和编程语言

    前几天看到新闻说是美国总统奥巴马写代码并且鼓励全部的美国人都应该学习编程,一时编程成了人们热议的话题。那么小编接下来将要写一个系列的文章来带你进入C语言编程的奇妙世界。 什么是编程?...什么是编程语言? 了解了什么是编程,那么我们就来了解一下编程语言。不论是我们平时说的汉语、英语、法语还是其他语言,它们从来就是我们用来沟通的工具。...只要计算机能够听得懂的语言我们就可以叫它编程语言。 计算机懂的语言是什么呢? 就是010101这些二进制语言(也叫机器语言)。...为什么选择C语言?...既然有那么多的高级语言我们为什么选择C语言编写程序呢,也许是小编对C语言有着独有的情怀吧,也许是因为我们上过大学的人基本上学的第一门编程语言都是C语言吧,也许它是至今为止用的最多的和底层硬件打交道的语言

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    初识 C# 编程语言

    一些共性的编程基础知识拷贝于菜鸟教程,但进行了相应的删减和改动并加入了自己的理解。 C#语言及特点   c#(读作”see sharp“)看看我们的语言多锋利!!!   ...C#是一种安全的、稳定的、简单的、优雅的、由CC++衍生出来的面向对象的编程语言。他继承了CC++强大的功能的同时去掉了一些复杂特性,完善了CC++的缺点和不足。...C#和.NET的关系   .NET 是一个开发平台,而 C# 是一种在 .NET 开发平台上使用的编程语言类似于舞台和表演者的关系,C#是这个舞台上最闪耀的表演者!...面向对象的概念 我是从C开始入门学习编程的,目前还没有系统学习过C++或者JAVA,C#是面向对象的编程语言,在这里需要简单的学习一下面向对象的哲学理念。 面向过程——>怎么做?...运行程序(ctrl+F5)(只运行不调试) C# 基本语法   C# 是一种面向对象的编程语言。在面向对象的程序设计方法中,程序由各种相互交互的对象组成。

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    用keil编程C语言

    单片机需要用到C语言作为程序来对它发出指令,而单片机需要C语言的hex类型文件作为传输,而KEIL 是众多单片机应用开发软件中优秀的软件之一, 且能够生成hex文件,它支持众多不同公司的 MCS51 架构的芯片...,它集编辑,编译,仿真等于一体,同时还支持,PLM,汇编和C 语言的程序设计。...接下来我们可以来尝试一下用keil来编程C语言. 1、首先是打开keil软件,打开后显示的界面如下。...如果你采用汇编语言写程序,建议别添加,添了还得改模块名称,麻烦。 如果你采用C语言,添加了有好处,避免你忘记有些初始化工作。 5、接下来出现下面第一张图,先点击新建文件,再点击保存按钮。...6、点击保存按钮后出现下第一张图所示对话框,在箭头所指的地方输入源文件名称加后缀名(如果你是用C语言编写程序后缀名为*.c;如果你是用汇编语言编写程序则后缀名为*.asm)并点击确认保存。

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