Example #1
0
        static void Main()
        {
            try
            {
                //прямые методы: Гаусс, LU-разложение, QR-разложение
                var T1 = new Thread(() =>
                {
                    int N      = 5;
                    var A      = new Matrix(N, N);
                    var X_true = new Vector(N);

                    //заполнение СЛАУ
                    for (int i = 0; i < N; i++)
                    {
                        for (int j = 0; j < N; j++)
                        {
                            A.Elem[i][j] = 1.0 / (i + j + 2.0);
                        }
                        X_true.Elem[i] = 1;
                    }

                    //правая часть
                    var F = A * X_true;

                    //метод Гаусса
                    var Solver = new Gauss_Method();
                    var X      = Solver.Start_Solver(A, F);
                });

                //итерационные блочные методы: Якоби, Гаусса-Зейделя и SOR
                var T2 = new Thread(() =>
                {
                    //матрица
                    var A = new Matrix("Data\\Dense_Format\\");
                    //вектор правой части
                    var F = new Vector("Data\\Dense_Format\\");
                    //метод SOR при w = 1.8 (максимальное число итераций = 30000, точность = 1e-12)
                    var Solver = new SOR_Method(30000, 1e-12);
                    var X      = Solver.Start_Solver(A, F, 1.85);
                });

                //методы на подпространствах Крылова: CSlR-формат матрицы
                var T3 = new Thread(() =>
                {
                    //разреженная СЛАУ
                    var A      = new CSlR_Matrix("Data\\Sparse_Format\\Systems2\\NonSPD\\");
                    var F      = new Vector(A.N);
                    var X_True = new Vector(A.N);
                    //заполнение вектора истинного решения и правой части
                    for (int i = 0; i < A.N; i++)
                    {
                        X_True.Elem[i] = 1.0;
                    }
                    A.Mult_MV(X_True, F);
                });

                //время решения задачи
                Console.WriteLine(Tools.Measurement_Time(T3));
            }

            catch (Exception E)
            {
                Console.WriteLine("\n*** Error! ***");
                Console.WriteLine("Method:  {0}", E.TargetSite);
                Console.WriteLine("Message: {0}\n", E.Message);
            }
        }
Example #2
0
        static void Main()
        {
            try
            {
                //прямые методы: Гаусс, LU-разложение, QR-разложение
                var T1 = new Thread(() =>
                {
                    //int N = 10;
                    //var A = new Matrix(N, N);
                    //var X_true = new Vector(N);

                    //заполнение СЛАУ
                    //for (int i = 0; i < N; i++)
                    //{
                    //    for (int j = 0; j < N; j++)
                    //    {
                    //        A.Elem[i][j] = 1.0 / (i + j + 1.0);
                    //    }
                    //    X_true.Elem[i] = 1;
                    //}

                    //                for (int i = 0; i < N; i++)
                    //                {
                    //                    for (int j = 0; j < N; j++)
                    //                    {
                    //                        //A.Elem[i][j] = 1.0 / (i + j + 1.0);
                    //                    }
                    //                    X_true.Elem[i] = 1;
                    //                }

                    //                var ElemMatrix = new double[][]
                    //                {
                    //                    //new double[]{-2,-2,-1},
                    //                    //new double[]{1,0,-2},
                    //                    //new double[]{0,1,2}
                    //                    new double[]{5,1,9},
                    //                    new double[]{1,4,1},
                    //                    new double[]{5,1,3}

                    //                };
                    //                A.Elem = ElemMatrix;

                    //                //правая часть
                    //                var F = A * X_true;

                    //                //решатель
                    //                //var Solver = new Gauss_Method();
                    //                //var Solver = new LU_Decomposition(A);
                    //                var Solver = new QR_Decomposition(A, QR_Decomposition.QR_Algorithm.Householder);

                    //                var X = Solver.Start_Solver(F);
                    //                //X.Console_Write_Vector();
                    //                Console.WriteLine("\nError: {0}\n", Tools.Relative_Error(X, X_true));
                });

                //Итерационные методы
                var T2 = new Thread(() =>
                {
                });

                //итерационные методы: Якоби и SOR
                var T3 = new Thread(() =>
                {
                    int SIZE_BLOCK = 450;
                    double m       = 1e+4;
                    double z       = 1.2;
                    for (int k = 0; k < 1; k++)
                    {
                        //var Solver = new Jacobi_Method(30000, 1e-12);
                        var Solver = new SOR_Method(30000, 1e-4);


                        //Вычисление точного решения

                        //var A_g = new Matrix("Data\\System3\\", m);
                        //var F_g = new Vector("Data\\System3\\");
                        //var GSolver = new Gauss_Method();

                        //var sw = new Stopwatch();
                        //sw.Start();

                        //var X_true = GSolver.Start_Solver(A_g, F_g);

                        //sw.Stop();
                        //Console.WriteLine($"\nTime: {sw.Elapsed}");


                        //Блочная или обычная матрица/вектор

                        //var A = new Block_Matrix("Data\\System3\\", SIZE_BLOCK, m);
                        //var F = new Block_Vector("Data\\System3\\", SIZE_BLOCK);
                        //var A = new Matrix("Data\\System3\\", m);
                        //var F = new Vector("Data\\System3\\");
                        var A          = new Matrix(3, 3);
                        var F          = new Vector(3);
                        F.Elem[0]      = 8;
                        F.Elem[1]      = 8;
                        F.Elem[2]      = 11;
                        var ElemMatrix = new double[][]
                        {
                            //new double[]{-2,-2,-1},
                            //new double[]{1,0,-2},
                            //new double[]{0,1,2}
                            new double[] { 10, 1, 0 },
                            new double[] { 1, 10, 0 },
                            new double[] { 0, 0, 10 }
                        };
                        A.Elem = ElemMatrix;
                        var sw = new Stopwatch();
                        sw.Start();


                        //var X = Solver.Start_Solver(A, F);
                        var X = Solver.Start_Solver(A, F, 1);
                        //var X = Solver.Start_Solver(A, F, z);


                        sw.Stop();
                        Console.WriteLine($"\nTime: {sw.Elapsed}");



                        //var X_true_Norm = X_true.Norma();

                        //ДЛЯ ОБЫЧНОЙ МАТРИЦЫ

                        //for (int j = 0; j < 900; j++)
                        //{
                        //    X_true.Elem[j] = X.Elem[j] - X_true.Elem[j];
                        //}


                        //ДЛЯ БЛОЧНОЙ МАТРИЦЫ


                        //int q = 0;
                        //for (int i = 0; i < X.N; i++)
                        //{
                        //    for (int j = 0; j < SIZE_BLOCK; j++)
                        //    {
                        //        X_true.Elem[q] = X.Block[i].Elem[j] - X_true.Elem[q];
                        //        q++;
                        //    }
                        //}

                        //Console.WriteLine("delta = " + (X_true.Norma() / X_true_Norm));
                        //Console.WriteLine("Cond(A) = " + A.Cond_InfinityNorm() + "\n");
                        //Console.WriteLine("m = " + m);
                        //Console.WriteLine("z = " + z);
                        Console.WriteLine("--------------------------");

                        //m /= 100;
                        //z += 0.1;
                    }
                });

                var T4 = new Thread(() =>
                {
                    var A      = new CSlR_Matrix("Data\\Sparse_Format\\Systems2\\nonSPD\\");
                    var X_true = new Vector(A.N);
                    var F      = new Vector(A.N);

                    for (int i = 0; i < A.N; i++)
                    {
                        X_true.Elem[i] = 1.0;
                    }
                    A.Mult_MV(X_true, F);

                    var Solver = new Conjurate_Gradient_Method(30000, 1e-12);
                    //var Solver = new BiConjurate_Gradient_Method(30000, 1e-12);

                    var sw = new Stopwatch();
                    sw.Start();

                    var X = Solver.Start_Solver(A, F, Preconditioner.Type_Preconditioner.LU_Decomposition);

                    sw.Stop();
                    Console.WriteLine($"\nTime: {sw.Elapsed}");

                    Console.WriteLine("Relative_Error: {0}", Tools.Relative_Error(X, X_true));
                    Console.ReadLine();
                    for (int i = 0; i < X.N; i++)
                    {
                        Console.WriteLine("X[{0}] = {1}", i + 1, X.Elem[i]);
                    }
                });
                //время решения
                Console.WriteLine(Tools.Measurement_Time(T4));
            }
            catch (Exception E)
            {
                Console.WriteLine("\n*** Error! ***");
                Console.WriteLine("Method:  {0}", E.TargetSite);
                Console.WriteLine("Message: {0}\n", E.Message);
            }
            Console.ReadLine();
        }