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/** FUNCION PARA RESOLVER SISTEMAS POR EL METODO DE GAUSS CON PIVOTACIÓN
DEVUELVE EL VECTOR SOLUCIÓN DEL SISTEMA SI TERMINA BIEN
DEVUELVE UN VECTOR VACÍO EN CASO DE ERROR */
Array1D< real > mn_gauss(
const Array2D< real > &A /** MATRIZ DEL SISTEMA */,
const Array1D< real > &b) /** VECTOR DE TERMINOS INDEPENDINENTES */
{
/** COMPROBAMOS LAS DIMENSIONES DE LA MATRIZ Y EL VECTOR */
if(A.dim1()!=A.dim2() || A.dim1()!=b.dim() || b.dim()==0) return Array1D<real>();
/** HACEMOS UNA COPIA DE A y b PARA MODIFICARLAS USANDO EL PROCESO DE GAUSS*/
Array2D< real > A1=A.copy();
Array1D< real > b1=b.copy();
/** DECLARAMOS EL VECTOR SOLUCIÓN QUE SE DEVUELVE SI TERMINA BIEN */
Array1D< real > u(b.dim()); // vector con la solución que se devuelve
/** DECLARAMOS EL VECTOR PARA GESTIONAR EL PIVOTEO */
Array1D<int> piv(b.dim());
/** HACER ALUMNO */
//cout<<b<< endl;
for(int k=0;k<A.dim1();k++) piv[k]=k;//definir
for(int k=0;k<A.dim1();k++){
/** DETECTAMOS EL MAXIMO DE LA DIAGONAL HACIA ABAJO */
real max=fabs(A1[piv[k]][k]);
int kmax=k;
for(int m=k+1;m<A.dim1();m++){
if(fabs(A1[piv[m]][k])>max){
max=fabs(A1[piv[m]][k]);
kmax=m;
}
}
//pivoteo
if(kmax!=k){
int paso=piv[kmax];
piv[kmax]=piv[k];
piv[k]=paso;
}
//anulas a 0
for(int n=k+1;n<A.dim1();n++){
real mul=A1[piv[n]][k]/A1[piv[k]][k];
A1[piv[n]][k]=0.;
for (int q=k+1;q<A.dim1();q++)A1[piv[n]][q]=A1[piv[n]][q]-mul*A1[piv[k]][q];
b1[piv[n]]+=-mul*b1[piv[k]];
}
}
//calculo y colocar la U
for (int h=b1.dim()-1;h>=0;h--){
u[h]=b1[piv[h]];
for(int m=h+1;m<b1.dim();m++){
u[h]=u[h]-(A1[piv[h]][m]*u[m]);
}
if(A1[piv[h]][h]==0.)return Array1D<real>();
u[h]=u[h]/(A1[piv[h]][h]);
}
/** IMPRIMIR A1 y b1 PARA COMPROBAR QUE SON CORRECTOS */
for(int i=0;i<b.dim();i++){
for(int j=0;j<b.dim();j++){
printf("A'%d%d=%1.0lf ",i,j,A1[piv[i]][j]);
}
printf("\n");
}
printf("\n");
for(int j=0;j<b.dim();j++){
printf("b'[%d]=%1.0lf ",j,b1[piv[j]]);
}
printf("\n\n");
//system("pause");
return(u);
}
// FUNCION PARA CALCULAR EL ERROR DEL SISTEMA
real mn_error_sistema(const Array2D< real > &A, const Array1D< real > &u, const Array1D< real > &b)
{
int i;
if(b.dim()==0 || b.dim()!=u.dim() || b.dim()!=A.dim1() || b.dim()!=A.dim2()) return(0.);
Array1D< real > e=A*u-b;
real Sum=0.;
for (i=0;i<b.dim();i++){
Sum = Sum + mn_abs(e[i])/(mn_abs(b[i])+ 1.);
}
return (Sum/b.dim());
}
/* FUNCION PARA LEER UN VECTOR DE DISCO. RETORNA LA DIMENSION DEL VECTOR */
int mn_leer_vector(
char *nombrefichero,
Array1D< real > &vector)
{
int dimension;
float paso;
FILE *f;
// ABRIMOS EL FICHERO
if(f=fopen( nombrefichero, "r"),!f){
printf("Problema con la apertura del fichero\n");
return -1;
}
// LEEMOS LA DIMENSION
fscanf(f,"%d\n",&dimension);
if(dimension<1) return(-2);
// COGEMOS MEMORIA
Array1D< real > v(dimension);
// LEEMOS EL VECTOR
for(int i=0;i<dimension;i++){
fscanf(f,"%f\n",&paso);
v[i]=paso;
}
fclose(f);
vector=v.copy();
return dimension;
}
/* FUNCION PARA ESCRIBIR UN VECTOR DE DISCO DE DIMENSION dimension Y LO ALMACENA EN vector */
int mn_escribir_vector(
char *nombrefichero,
Array1D< real > &vector)
{
int i;
FILE *f;
int dimension=vector.dim();
if(f=fopen( nombrefichero, "w"),!f){
printf("Problema con la escritura del fichero\n");
return 1;
}
fprintf(f,"%d\n",dimension);
for(i=0;i<dimension;i++) fprintf(f,"%f\n",(float) vector[i]);
fclose(f);
return 0;
}
/* FUNCION PARA LEER UNA MATRIZ DE DISCO DE DIMENSION
dimension Y LO ALMACENA EN LA MATRIZ matriz */
int mn_leer_matriz(
char *nombrefichero,
Array2D< real > &matriz)
{
int dimension1,dimension2;
float paso;
FILE *f;
if(f=fopen( nombrefichero, "r"),!f){
printf("Problema con la apertura del fichero\n");
return 1;
}
fscanf(f,"%d %d\n",&dimension1, &dimension2);
if(dimension1<1 || dimension2<1) return(-1);
// RESERVAMOS MEMORIA PARA LA MATRIZ
Array2D< real > m(dimension1,dimension2);
for(int i=0;i<dimension1;i++){
for(int j=0;j<dimension2;j++){
fscanf(f,"%f ",&paso);
m[i][j]=paso;
//printf("paso=%e\n",(double) m[i][j]);
}
fscanf(f,"\n");
}
fclose(f);
matriz=m.copy();
return dimension1;
}
/* FUNCION PARA ESCRIBIR UNA MATRIZ EN DISCO
dimension */
int mn_escribir_matriz(
char *nombrefichero,
Array2D< real > &matriz)
{
int i,j;
FILE *f;
if(f=fopen( nombrefichero, "w"),!f){
printf("Problema con la escritura del fichero\n");
return 1;
}
fprintf(f,"%d %d\n",matriz.dim1(),matriz.dim2());
for(i=0;i<matriz.dim1();i++){
for(j=0;j<matriz.dim2();j++){
fprintf(f,"%f ",(float) matriz[i][j]);
}
fprintf(f,"\n");
}
fclose(f);
return 0;
}
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