23
hs «: " sci bezwzględnej największego z możliwych elementu a[kk’ w każdym kroku k snmrac {i w przód poprzez realizację odpowiedniego przestawienia równań o numerach od ł 3: - nosi nazwę częściowego wyboru elementu podstawowego. Jeżeli ponadto dopuszcza . enumerowywanie kolumn macierzy A[k) w celu wyznaczenia elementu podstawowe-m - . tlej podmacierzy macierzy A(k) złożonej z elementów o numerach wierszy i nume--aci kolumn zmieniających się w zakresie od k do n, to taką procedurę określa się jako Tt-rr- wybór elementu podstawowego. Należy mieć jednak na uwadze to, że wybór jak 3SĘ-s*rększej z możliwych wartości nie zawsze musi być optymalny. Na ogół jednak
rrr- muje się w obliczeniach taką procedurę za właściwą [7],
Przenumerowanie (zamiana miejscami) części równań w układzie równań A[k] ■ x = b'k] nc ;est w praktyce realizowane poprzez przepisywanie macierzy A(k] i wektora bik). Przenume-ao^acie wykonuje się z wykorzystaniem wprowadzanego dodatkowo wektora pomocniczego
»v =(l, 2, ■■■,n)T . (2.31)
Wraz z przenumerowaniem w obliczeniach dwóch wierszy macierzy A'k> i odpowiednich siadowych wektora wyrazów wolnych b[k) dokonuje się takiego samego przenumerowania składowych wektora iv. W wyniku zachowuje się pełną informację o rzeczywistej postaci -kładu równań po dokonaniu szeregu przestawień (przenumerowań) równań w trakcie realizacji ciągu operacji częściowego wyboru elementu podstawowego.
W przypadku realizacji pełnej procedury wyboru elementu podstawowego wprowadza s ę jeszcze jeden wektor pomocniczy
def _
v =(l, 2, ,
w którym dokonuje się przestawienia współrzędnych zgodnie z realizowanym w każdym kolejnym kroku k obliczeń przestawieniem (przenumerowaniem) kolumn macierzy A{k>.
Dla danego układu równań (2.1), (2.3) algorytm eliminacji Gaussa z zastosowaniem (częściowego lub pełnego) wyboru elementu podstawowego jest wykonalny wtedy i tylko wtedy, gdy macierz A współczynników jest macierzą nieosobliwą.1 ’
Niech dany będzie układ równań (2.1), (2.3), odnośnie do którego zakłada się, że det^4 ^ 0. Przekształcanie danego układu równań w etapie eliminacji w przód, a następnie w etapie podstawiania wstecz jest w istocie realizacją pewnego ciągu przekształceń elementarnych niezmieniających wektora rozwiązania układu równań, w wyniku których macierz A współczynników układu równań zostaje przekształcona w macierz jednostkową, a przekształcany równolegle wektor wyrazów wolnych w wektor rozwiązania x . Niech Ar oznacza macierz [A\b] o wymiarach n x (« + 1), będącą rozszerzeniem macierzy współczynni-
11 Warunkiem dostatecznym wykonalności działań (nie wystąpi dzielenie przez zero) algorytmu Gaussa bez stosowania wyboru elementu podstawowego jest, aby wszystkie minory główne macierzy A były różne od zera.