矩陣與線性方程組

高斯消元法(Gaussian elimination)

高斯消元法是手算或機算求解線性方程組 A*x = b 的系統化套路。它是大多數解線性方程背後的主力演算法。

思路是:用簡單的列變換——交換兩列、把某列整體縮放、把某列的若干倍加到另一列——一次消掉一個未知數,直到方程組變成整齊的三角(階梯)形,對角線下方全是零。這些操作都不會改變解。

一旦方程組成了三角形,最後一個方程立刻給出一個未知數。再把這個值往上代入上面的方程,依此類推——這最後一步叫回代。一步一步,每個未知數都被求出來。

[[1,1,5],[1,-1,1]] -> [[1,1,5],[0,-2,-4]] -> y=2, then x=3

用第二列減第一列化為三角形,再回代。

三種允許的列變換都不會改變解集,這正是該方法可靠的原因。

又稱
row reductionGauss elimination高斯消元法高斯消元行消去法