c语言求n阶方阵的逆矩阵
时间: 2024-12-24 22:08:35 浏览: 7
在C语言中计算一个n阶方阵的逆矩阵通常涉及到线性代数的知识,特别是高斯-约旦消元法或LU分解等算法。这里以LU分解为例简单说明:
**步骤1**: 首先,你需要创建一个n x n的二维数组存储方阵A,然后将其转换成上三角矩阵L(即单位下三角矩阵)和对角矩阵U。
**步骤2**: 使用行交换、倍乘和加减操作,将矩阵A逐步转化为上三角形式。这个过程可以通过循环和条件判断实现。
**步骤3**: 计算矩阵L和U的伴随矩阵Ad和Au,这两个矩阵可以通过记录每一行除以当前元素时所做的行变换得到。
**步骤4**: 方阵的逆矩阵B就是U的逆乘以Ad,即B = Ad * U^(-1)。由于U是对角矩阵,其逆很容易计算,对角线上每个元素的倒数即可。
以下是伪代码示例:
```c
// 假设我们有n*n的数组A表示方阵
double **get_inv_matrix(int n, double A[n][n]) {
double *L[n], *U[n], *Ad[n], *Au[n];
// 初始化L和U,Ad和Au
for (int i = 0; i < n; i++) {
L[i] = Au[i] = malloc(n * sizeof(double));
U[i] = Ad[i] = malloc(n * sizeof(double));
}
// LU分解...
for (int k = 0; k < n; ++k) {
// 行主元素处理...
// L[k][k] = A[k][k]; // 保存非零元素
// 对其他行做变换...
// 记录行变换,构建Ad和Au
for (int j = 0; j <= k; ++j) {
Ad[k][j] = 1.0;
Au[j][k] = A[j][k] / L[k][k];
}
}
// 计算逆矩阵
for (int i = 0; i < n; i++) {
double inv_diag = 1.0 / U[i][i];
for (int j = 0; j < n; j++) {
B[i][j] = Ad[i][j] * inv_diag;
}
}
// 返回逆矩阵B
return B;
}
```
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