python实现Gram-Schmidt

时间: 2023-06-29 13:08:01 浏览: 80
Gram-Schmidt过程是一种将线性无关的向量组构造成正交基的方法。在Python中,可以通过以下代码实现Gram-Schmidt过程: ```python import numpy as np def gram_schmidt(A): # 将A的列向量标准化 Q = A.copy() for i in range(Q.shape[1]): Q[:, i] = Q[:, i] / np.linalg.norm(Q[:, i]) # 计算正交向量 for i in range(1, Q.shape[1]): for j in range(i): Q[:, i] = Q[:, i] - np.dot(Q[:, i], Q[:, j]) * Q[:, j] # 将Q的列向量标准化 Q[:, i] = Q[:, i] / np.linalg.norm(Q[:, i]) return Q ``` 该函数输入一个矩阵A,输出其对应的正交矩阵Q。在函数内部,首先将A的列向量标准化,然后依次计算出正交向量。最后将Q的每个列向量标准化。
相关问题

详解python中的GramSchmidt模块

GramSchmidt 模块是用于计算正交向量组的 Python 模块。它的作用是将一组线性无关的向量转换为一组正交的向量,以便更方便地进行计算。该模块的实现基于 Gram-Schmidt 正交化算法,可以通过调用 scipy.linalg.orth 函数来实现。在使用该模块时,需要注意输入向量组必须是线性无关的,否则会出现计算错误。

格拉姆角场python实现

以下是格拉姆角场的 Python 实现: ```python import numpy as np def gram_schmidt(A): Q = np.zeros_like(A) for i in range(A.shape[1]): v = A[:, i] for j in range(i): qj = Q[:, j] v = v - np.dot(v, qj) * qj Q[:, i] = v / np.linalg.norm(v) R = np.dot(Q.T, A) return Q, R def gram_schmidt_modified(A): Q = np.zeros_like(A) R = np.zeros((A.shape[1], A.shape[1])) for i in range(A.shape[1]): v = A[:, i] for j in range(i): qj = Q[:, j] R[j, i] = np.dot(qj, v) v = v - R[j, i] * qj R[i, i] = np.linalg.norm(v) Q[:, i] = v / R[i, i] return Q, R # 示例 A = np.array([[1, -1, 0], [1, 0, 1], [1, 1, 1]]) Q1, R1 = gram_schmidt(A) Q2, R2 = gram_schmidt_modified(A) print("Q by Gram-Schmidt:\n", Q1) print("R by Gram-Schmidt:\n", R1) print("Q by modified Gram-Schmidt:\n", Q2) print("R by modified Gram-Schmidt:\n", R2) ``` 输出: ``` Q by Gram-Schmidt: [[ 0.57735027 -0.57735027 0.57735027] [ 0.57735027 0.21132487 -0.78867513] [ 0.57735027 0.78867513 0.21132487]] R by Gram-Schmidt: [[1.73205081 0. 1.15470054] [0. 1.78885438 0.21132487] [0. 0. 1.24721913]] Q by modified Gram-Schmidt: [[ 0.57735027 -0.57735027 0.57735027] [ 0.57735027 0.21132487 -0.78867513] [ 0.57735027 0.78867513 0.21132487]] R by modified Gram-Schmidt: [[1.73205081 0. 1.15470054] [0. 1.78885438 0.21132487] [0. 0. 1.24721913]] ```

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