C语言中怎么用jacobi方法求特征值

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筋斗云
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Jacobi方法是一种求解对称矩阵特征值和特征向量的方法。在C语言中,可以通过编写一个函数来实现Jacobi方法来求解特征值。

以下为C语言代码示例:

#include <stdio.h> #include <math.h>  #define N 3 // 矩阵维度  void jacobi(double A[N][N], double V[N][N], double eigenvalues[N]) {     int i, j, p, q;     double phi, t, c, s;      // 初始化V为单位矩阵     for(i = 0; i < N; i++) {         for(j = 0; j < N; j++) {             V[i][j] = (i == j) ? 1.0 : 0.0;         }     }      // 迭代求解     for(int k = 0; k < 100; k++) { // 假设最多迭代100次         double max_offdiag = 0.0;         for(i = 0; i < N-1; i++) {             for(j = i+1; j < N; j++) {                 if(fabs(A[i][j]) > max_offdiag) {                     max_offdiag = fabs(A[i][j]);                     p = i;                     q = j;                 }             }         }          if(max_offdiag < 1e-6) {             break; // 收敛条件         }          phi = 0.5 * atan2(2 * A[p][q], A[q][q] - A[p][p]);         c = cos(phi);         s = sin(phi);                  // 更新A         t = A[p][q];         A[p][q] = 0.0;         for(i = 0; i < N; i++) {             if(i != p && i != q) {                 double api = A[p][i];                 double aqi = A[q][i];                 A[p][i] = api * c - aqi * s;                 A[i][p] = A[p][i];                 A[q][i] = aqi * c + api * s;                 A[i][q] = A[q][i];             }         }         A[q][q] = A[q][q] * c * c + A[p][p] * s * s - 2 * A[p][q] * c * s;          // 更新V         for(i = 0; i < N; i++) {             double vip = V[i][p];             double viq = V[i][q];             V[i][p] = vip * c - viq * s;             V[i][q] = viq * c + vip * s;         }     }      // 获取特征值     for(i = 0; i < N; i++) {         eigenvalues[i] = A[i][i];     } }  int main() {     double A[N][N] = {{2.0, -1.0, 0.0}, {-1.0, 2.0, -1.0}, {0.0, -1.0, 2.0}};     double V[N][N];     double eigenvalues[N];      jacobi(A, V, eigenvalues);      printf("Eigenvalues:\n");     for(int i = 0; i < N; i++) {         printf("%.6f\n", eigenvalues[i]);     }      return 0; } 

在上面的代码中,首先定义了一个Jacobi方法的函数jacobi,然后在main函数中定义了一个对称矩阵A,并调用jacobi函数求解特征值,并输出结果。

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