# coding:utf8 import numpy as np def lu(mat): r,c=np.shape(mat) s=min(r,c) for k in range(s): x=1.0/mat[k][k] # 将后续除法变成乘法 for i in range(k+1,r): mat[i][k]=mat[i][k]*x # L[1:][0]*U[0][0]=A[1:][0]:A[0][:]=mat[0][:] for i in range(k+1,r): for j in range…

               本博客所有文章分类的总目录:[总目录]本博客博文总目录-实时更新  开源Math.NET基础数学类库使用总目录:[目录]开源Math.NET基础数学类库使用总目录 前言 在前几篇关于Math.NET的博客中(见上面链接),主要是介绍了Math.NET中主要的数值功能,并进行了简单的矩阵向量计算例子,接着使用Math.NET的矩阵等对象,对3种常用的矩阵数据交换格式的读写.一方面可以了解Math.NET的使用,另一方面以后也可以直接读取和保存数据为这两种格式,给大家的…

在线性代数中, LU分解(LU Decomposition)是矩阵分解的一种,可以将一个矩阵分解为一个单位下三角矩阵和一个上三角矩阵的乘积(有时是它们和一个置换矩阵的乘积).LU分解主要应用在数值分析中,用来解线性方程.求反矩阵或计算行列式. 什么是LU分解 如果有一个矩阵A,将A表示成下三角矩阵L和上三角矩阵U的乘积,称为A的LU分解. 更进一步,我们希望下三角矩阵的对角元素都为1: 一旦完成了LU分解,解线性方程组就会容易得多. LU分解的步骤 上一章讲到,对于满秩矩阵A来说,通过左乘一个消…

线性代数中的一个核心思想就是矩阵分解,既将一个复杂的矩阵分解为更简单的矩阵的乘积.常见的有如下分解: LU分解:A=LU,A是m×n矩阵,L是m×m下三角矩阵,U是m×n阶梯形矩阵 QR分解: 秩分解:A=CD  ,  A是m×n矩阵,C是m×4矩阵,D是4×n矩阵. 奇异值分解:A=UDVT 谱分解: 在求解线性方程组中,一个核心的问题就是矩阵的LU分解,我们将一个矩阵A分解为两个更加简单的矩阵的复合LU,其中L是下三角矩阵,U是阶梯形矩阵.下三角矩阵和上三角矩阵具有非常良好的性质:Lx=y…

作者:凯鲁嘎吉 - 博客园http://www.cnblogs.com/kailugaji/ 三.实验程序 五.解答(按如下顺序提交电子版) 1.(程序) (1)LU分解源程序: function [l,u]=lu12(a,n) for k=1:n-1 for i=k+1:n a(i,k)=a(i,k)/a(k,k); for j=k+1:n a(i,j)=a(i,j)-a(i,k)*a(k,j); end end end l=eye(n); u=zeros(n,n); for k=1:n fo…

#include <iostream> #include <cstdio> #include <algorithm> #include <cstdlib> using namespace std; #define N 20 double A[N][N],L[N][N],U[N][N],b[N],Y[N],X[N]; /// --------------------------------------------------------------------…

接着上次LU分解的讲解,这次给出使用不同的计算LU分解的方法,这种方法称为基于GaxPy的计算方法.这里需要了解lapapck中的一些函数.lapack中有一个函数名为gaxpy,所对应的矩阵计算公式是:x = Gx + y; 对应的Matlab代码如下: function[L, U] =zgaxpylu(A) %calculate LU decomposition based on Gaxpy operation %the same way as zlu.m but differnt appr…

相关概念: 正交矩阵:若一个方阵其行与列皆为正交的单位向量,则该矩阵为正交矩阵,且该矩阵的转置和其逆相等.两个向量正交的意思是两个向量的内积为 0 正定矩阵:如果对于所有的非零实系数向量x ,都有 x'Ax>0,则称矩阵A 是正定的.正定矩阵的行列式必然大于 0, 所有特征值也必然 > 0.相对应的,半正定矩阵的行列式必然 ≥ 0.   QR分解 矩阵的正交分解又称为QR分解,是将矩阵分解为一个正交矩阵Q和一个上三角矩阵的乘积的形式. 任意实数方阵A,都能被分解为A=QR.这里的Q为正交单位阵…

本文主要描述实现LU分解算法过程中遇到的问题及解决方案,并给出了全部源代码. 1. 什么是LU分解? 矩阵的LU分解源于线性方程组的高斯消元过程.对于一个含有N个变量的N个线性方程组,总可以用高斯消去法,把左边的系数矩阵分解为一个单位下三角矩阵和一个上三角矩阵相乘的形式.这样,求解这个线性方程组就转化为求解两个三角矩阵的方程组.具体的算法细节这里不做过多的描述,有很多的教材和资源可以参考.这里推荐的参考读物如下: Numerical recipes C++,还有包括MIT的线性代数公开课. 2.…

转自:http://silencethinking.blog.163.com/blog/static/911490562008928105813169/ AX=B或XA=B在MATLAB中,求解线性方程组时,主要采用前面章节介绍的除法运算符"/"和"\".如: X=A\B表示求矩阵方程AX＝B的解: X＝B/A表示矩阵方程XA=B的解. 对方程组X＝A\B,要求A和B用相同的行数,X和B有相同的列数,它的行数等于矩阵A的列数,方程X＝B/A同理. 如果矩阵A不是方阵…

有如下方程组 ,当矩阵 A 各列向量互不相关时, 方程组有位移解,可以使用消元法求解,具体如下: 使用消元矩阵将 A 变成上三角矩阵 , , 使用消元矩阵作用于向量 b,得到向量 c,, , Ax=b 消元后变为 ,即 , 由于  为上三角矩阵, 使用回带法即可求解方程组. 对矩阵  做如下运算 .在消元过程中,已知 ,如何求解  呢? 表示将矩阵A的第二行乘以 1 再加上矩阵A的第三行得到矩阵B的第三行,矩阵B的第一二行于矩阵A的第一二行保持一致.根据语义, 表示将矩阵B的第二行乘以 -1 再…

///A 为矩阵,这里写成一维数组,如 [1],[1,2,3,4] function GetLU(a) { var n = a.length;//矩阵的总数据数目 var s = Math.sqrt(n);//矩阵的阶数 var L = new Array(n); var U = new Array(n); if (GetDet(a) != 0) { var allOrderNotEqulesZero = true; for (var i = 0; i < s; i++) { if (GetDe…

朴素高斯消去法: function x = GauElim(n, A, b) if nargin < 2 for i = 1 : 1 : n for j = 1 : 1 : n A(i, j) = 1 / (i + j - 1); end b(i, 1) = 1; end end for j = 1 : n - 1 if abs(A(j, j)) < eps; error('zero pivot encountered'); end for i = j + 1 : n mult = A(i,…

1/6 LU 分解          LU 分解可以写成A = LU,这里的L代表下三角矩阵,U代表上三角矩阵.对应的matlab代码如下: function[L, U] =zlu(A) % ZLU - LU decomposition for matrix A % work as gauss elimination   [m, n] = size(A); if m ~= n      error('Error, current time only support square matrix')…

Python线性方程组求解 求解线性方程组比较简单,只需要用到一个函数(scipy.linalg.solve)就可以了.比如我们要求以下方程的解,这是一个非齐次线性方程组: 3x_1 + x_2 - 2x_3 = 5 x_1 - x_2 + 4x_3 = -2 2x_1 + 3x_3 = 2.5 import numpy as np from scipy.linalg import solve a = np.array([[3, 1, -2], [1, -1, 4], [2, 0, 3]]) b…

一.A的LU分解:A=LU 我们之前探讨过矩阵消元,当时我们通过EA=U将A消元得到了U,这一节,我们从另一个角度分析A与U的关系 假设A是非奇异矩阵且消元过程中没有行交换,我们便可以将矩阵消元的EA=U形式改写成A=LU形式,其中E与L互为逆矩阵,且L是下三角矩阵 这么写有什么好处? 当我们使用EA=U时,E是由E1E2...En相乘得到的,我们发现E的每一行中都包含有前面操作的副操作,举个例子,将2个第一行加到第二行得到新的第二行,再将2个第二行加到第三行得到新的第三行,此时第三行中包含有4…

前言 Numpy是一个很强大的python科学计算库.为了机器学习的须要.想深入研究一下Numpy库的使用方法.用这个系列的博客.记录下我的学习过程. 系列: Numpy库进阶教程(二) 正在持续更新 计算逆矩阵 numpy.linalg模块包括线性代数的函数.能够用来求矩阵的逆,求解线性方程组.求特征值及求解行列式. mat函数能够用来构造一个矩阵,传进去一个专用字符串,矩阵的行与行之间用分号隔开,行内的元素用空格隔开. import numpy as np A = np.mat("0 1 2…

n=4;%确定需要LU分解的矩阵维数 %A=zeros(n,n); L=eye(n,n);P=eye(n,n);U=zeros(n,n);%初始化矩阵 tempU=zeros(1,n);tempP=zeros(1,n);%初始化中间变量矩阵 A=[1 2 -3 4;4 8 12 -8;2 3 2 1;-3 -1 1 -4];%需要LU分解矩阵赋值 for p=1:n %将A矩阵赋值给U for q=1:n U(p,q)=A(p,q); end end jt=1;kt=0; for i=1:n-1…

摘自:http://www.maybe520.net/blog/987/ matlab中怎么求解线性方程组呢? matlab中求解线性方程组可应用克拉默法则(Cramer's Rule)即通过det()函数计算各个矩阵的行列式来求,也可以用高斯消元法来求解. matlab中的rref()函数可以将矩阵化成行最简形式,用法如下: 假如有一线性方程组为: 16 x1 + 2 x2 + 3 x3 = 13 5 x1 + 11 x2 + 10 x3 = 8 9 x1 + 7 x2 + 6 x3 = 12…

一:矩阵LU分解 矩阵的LU分解目的是将一个非奇异矩阵\(A\)分解成\(A=LU\)的形式,其中\(L\)是一个主对角线为\(1\)的下三角矩阵:\(U\)是一个上三角矩阵. 比如\(A= \begin{bmatrix} 1 & 2 & 4 \\ 3 & 7 & 2 \\ 2 & 3 & 3 \\ \end{bmatrix}\),我们最终要分解成如下形式: \[A=L\cdot U = \begin{bmatrix} 1 & 0 & 0 \…

对于这样的线性方程组: x + y + z = 6 2y + 5z = -4 2x + 5y - z = 27 可以表示成矩阵的形式: 用公式可以表示为:Ax=b,其中A是矩阵,x和b都是列向量 逆矩阵(inverse matrix)的定义:设A是数域上的一个n阶矩阵,若存在另一个n阶矩阵B,使得: AB=BA=E ,则我们称B是A的逆矩阵,而A则被称为可逆矩阵.注:E为单位矩阵. 使用逆矩阵求解线性方程组的方法:两边都乘以−1,变成−1Ax=−1b,因为任何矩阵乘以单位矩阵都是自身,所以x=−…

Numpy求解线性方程组 对于Ax=b,已知A和b,怎么算出x? 1. 引入包 2. 求解 验证…

1. A = LU 之前在消元的过程中,我们看到可以将矩阵 \(A\) 变成一个上三角矩阵 \(U\),\(U\) 的对角线上就是主元.下面我们将这个过程反过来,通一个下三角矩阵 \(L\) 我们可以从 \(U\) 得到 \(A\), \(L\) 中的元素也就是乘数 \(l_{ij}\). 如果有一个 3*3 的矩阵,假设不需要进行行交换,那我们需要三个消元矩阵 \(E_{21}, E_{31}, E_{32}\) 来分别使矩阵 \(A\) 的 (2, 1).(3, 1) 和 (3, 2) 位置…

可参见这两个页面: 1. http://www.culatools.com/dense/lapack/ 2. http://www.netlib.org/lapack/lug/node1.html 根据实际需要,找到相应的程序,再去lapack中搜索该程序的源码来调用即可. 以求解超定线性方程组为例,它采用最小二乘法(Least Squares Routines)求解,使 最小,相应的程序有: Table 2.3: Driver routines for linear least squares…

package MyMath; import java.util.Scanner; public class Gauss { /** * @列主元高斯消去法 */ static double x[]; static double a[][]; static double b[]; static double m; static int n; //选主元 public static void SelectAndChangeLine(int k){ int maxline=k; for(int i=…

雅克比迭代: /* 方程组求解的迭代法: 雅克比迭代 */ #include<bits/stdc++.h> using namespace std; ][]; ]; void swapA(int i,int j,int n){ //交换第i行与第j行 ;x<=n;x++) { double temp = A[i][x]; A[i][x] = A[j][x]; A[j][x] = temp; } } void getResult(int n,double e,int N){ //n个未知参…

一.矩阵$AB$的逆 $(AB)^{-1}=B^{-1}A^{-1}$,顺序正好相反 二.$A=LU$ 如矩阵: $\left[\begin{array}{ll}{2} & {1} \\ {8} & {7}\end{array}\right]$ =>消元=>$\left[\begin{array}{ll}{2} & {1} \\ {0} & {3}\end{array}\right]$ 按照我们在第二讲所知,原始矩阵借助$E_{21}$可以实现矩阵的消元,即$E…

1.赋范线性空间和内积空间 在线性代数的初级教材里,一般是在向量空间中定义内积,然后再由内积来导出范数,比如在n维实向量空间中: |x||=√<x,x> 在线性代数的高级教材中,一般是将内积和范数单独来定义的,而这之间可能并没有直接的关系.在向量空间中引入范数,可以得到一个赋范线性空间(normed linear space),在向量空间中引入内积,可以得到一个内积空间(inner product space).定义如下: 内积空间的性质 cauchy-schwarz不等式 由内积导出的范数所…

#encoding=utf-8 import numpy as np # 输入数据 # a用来记录x的系数 a=[[2.0,2.0,3.0],[4.0,7.0,7.0],[-2.0,4.0,5.0]] # b用来记录 y b=[3.0,1.0,-7.0] # n用来记录方程的个数 n=len(b) # 定义x x=[0.0 for i in range(n)] l=[[0.0 for i in range(n)] for j in range(n)] u=[[0.0 for i in range…

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