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雅可比疊代法

雅可比疊代法(Jacobi Iteration)是一種用於求解線性方程組的疊代算法。其基本思想是將係數矩陣A分解成對角線矩陣D和非對角線矩陣R(L+U),其中D是對角矩陣,L是下三角矩陣,U是上三角矩陣。然後,利用對角矩陣D來疊代求解x。在每次疊代中,首先將解向量的初始值代入方程組中,然後用對角線矩陣的逆矩陣來更新解向量的每個分量,使其逐步逼近真實解。通過多次疊代,可以得到較為精確的解。

雅可比疊代法的優點是算法簡單,易於實現,並且可以並行計算,因為每個x_i的更新都是獨立的。然而,其缺點是收斂速度可能很慢,特別是對於大規模系統,且可能不收斂,如果矩陣不滿足特定的條件(如對角占優)。

雅可比疊代法的收斂性與係數矩陣A的特性有關。當係數矩陣A是對角占優或嚴格對角占優時,Jacobi疊代法具有收斂性。然而,在某些情況下,Jacobi疊代法的收斂速度較慢,因此可以結合其他疊代方法,如Gauss-Seidel疊代法逐次超鬆弛法(SOR),來改進疊代效果。