Trabalho-1

gauss.java

package main;

import java.util.Arrays;

public class GaussSeidel {

	public static void main(String[] args) {

		int numeroDePassosMaximo = 10000;
		double criterioDeParada = 1e-4;
		double fatorDeRelaxacao = 1.98;
		int iteracoesEmDouble = gaussSeidel(fatorDeRelaxacao, numeroDePassosMaximo, criterioDeParada);
		int iteracoesEmFloat = gaussSeidel((float) fatorDeRelaxacao, numeroDePassosMaximo, (float) criterioDeParada);

		System.out.printf("Iterações em double: %s\n", iteracoesEmDouble);
		System.out.printf("Iterações em float: %s\n", iteracoesEmFloat);
	}

	private static int gaussSeidel(double fatorDeRelaxacao, int numeroDePassosMaximo, double criterioDeParada) {
		int n = 100;
		double[] xInicial = new double[100];
		double[] x = new double[100];
		double diferencia = 1;
		int passo = 1;
		while (passo < numeroDePassosMaximo && diferencia > criterioDeParada) {
			int i = 0;
			x[i] = (1 - fatorDeRelaxacao) * x[i] + fatorDeRelaxacao * (150 - x[i + 1]);
			for (i = 1; i < n / 2; i++) {
				x[i] = (1 - fatorDeRelaxacao) * x[i] + fatorDeRelaxacao * (100 - x[i - 1] - x[i + 1] - x[i + 50]) / 3;
			}
			for (i = n / 2; i < n - 1; i++) {
				x[i] = (1 - fatorDeRelaxacao) * x[i] + fatorDeRelaxacao * (200 - x[i - 50] - x[i - 1] - x[i + 1]) / 3;
			}
			i = n - 1;
			x[i] = (1 - fatorDeRelaxacao) * x[i - 1] + fatorDeRelaxacao * (300 - x[i - 1]);
			passo++;
			diferencia = calcularMaximaDiferencia(xInicial, x);
			xInicial = Arrays.copyOf(x, x.length);
		}
		return passo;
	}

	private static int gaussSeidel(float fatorDeRelaxacao, int numeroDePassosMaximo, float criterioDeParada) {
		int n = 100;
		float[] xInicial = new float[100];
		float[] x = new float[100];
		float diferencia = 1;
		int passo = 1;
		while (passo < numeroDePassosMaximo && diferencia > criterioDeParada) {
			int i = 0;
			x[i] = (1 - fatorDeRelaxacao) * x[i] + fatorDeRelaxacao * (150 - x[i + 1]);
			for (i = 1; i < n / 2; i++) {
				x[i] = (1 - fatorDeRelaxacao) * x[i] + fatorDeRelaxacao * (100 - x[i - 1] - x[i + 1] - x[i + 50]) / 3;
			}
			for (i = n / 2; i < n - 1; i++) {
				x[i] = (1 - fatorDeRelaxacao) * x[i] + fatorDeRelaxacao * (200 - x[i - 50] - x[i - 1] - x[i + 1]) / 3;
			}
			i = n - 1;
			x[i] = (1 - fatorDeRelaxacao) * x[i - 1] + fatorDeRelaxacao * (300 - x[i - 1]);
			passo++;
			diferencia = calcularMaximaDiferencia(xInicial, x);
			xInicial = Arrays.copyOf(x, x.length);
		}
		return passo;
	}

	private static double calcularMaximaDiferencia(double[] xInicial, double[] x) {
		double max = 0;
		double diferencia;
		for (int i = 0; i < x.length; i++) {
			diferencia = Math.abs(xInicial[i] - x[i]);
			if (max < diferencia) {
				max = diferencia;
			}
		}
		return max;
	}

	private static float calcularMaximaDiferencia(float[] xInicial, float[] x) {
		float max = 0;
		float diferencia;
		for (int i = 0; i < x.length; i++) {
			diferencia = Math.abs(xInicial[i] - x[i]);
			if (max < diferencia) {
				max = diferencia;
			}
		}
		return max;
	}

}