迭代法
迭代法(Iterative Methods)是一类通过不断猜测和修正来逼近方程近似解的方法,而非一步到位求精确解。其核心逻辑是:先猜测一个初始答案,计算残差,根据误差修正猜测,重复直到误差可忽略。
与直接法的对比
| 特性 | 直接法(如高斯消元法) | 迭代法 |
|---|---|---|
| 内存占用 | 高(填充效应导致内存爆炸) | 低(不改变矩阵结构) |
| 适用场景 | 中小型稠密矩阵 | 大型稀疏矩阵 |
| 精度 | 精确解(受浮点误差影响) | 近似解(可控制误差) |
| 计算时间 | 固定 | 取决于收敛速度 |
迭代法最大的优势在于:它不需要改变矩阵A中的元素,只需计算"矩阵乘以向量"($A \times x$),对于[[稀疏矩阵]]极其快速且不浪费额外内存。[[Krylov子空间方法]]是迭代法中最重要的一类。