稀疏矩阵
稀疏矩阵(Sparse Matrix)是指绝大多数元素为零的矩阵。现实世界中的工程问题(如机翼应力分析、流体力学模拟)产生的矩阵通常是稀疏的,因为物理系统中每个节点只与相邻节点有相互作用。
重要性
稀疏矩阵是[[Krylov子空间方法]]和[[共轭梯度法]]大显身手的背景。直接求解法(如[[高斯消元法]])在处理稀疏矩阵时会产生填充效应(Fill-in)——消元过程中零元素变为非零元素,导致内存爆炸和计算量剧增。迭代法通过"矩阵-向量乘法"操作,避免了填充效应,内存友好,适合大型稀疏问题。