输入一个方阵A,如何用python将其QR分解,不能使用numpy自带的qr函数,而且精度要高
时间: 2024-02-28 17:56:08 浏览: 163
实现QR分解的方法有很多种,其中最常见的是基于Householder变换的QR分解算法。下面是一个使用Python实现的Householder QR分解算法:
```
import numpy as np
def householder(a):
"""计算Householder矩阵"""
n = len(a)
v = np.zeros(n)
v[0] = np.linalg.norm(a)
if a[0] < 0:
v[0] = -v[0]
v = v + a
v = v / np.linalg.norm(v)
H = np.eye(n) - 2 * np.outer(v, v)
return H
def qr_factorization(A):
"""使用Householder变换实现QR分解"""
m, n = A.shape
Q = np.eye(m)
R = A.copy()
for j in range(min(m, n)):
a = R[j:, j]
H = np.eye(m)
H[j:, j:] = householder(a)
Q = Q @ H.T
R = H @ R
return Q, R
A = np.array([[1, 2, 3], [2, 3, 1], [3, 1, 2]])
Q, R = qr_factorization(A)
print('Q:', Q)
print('R:', R)
```
这段代码中,qr_factorization函数实现了基于Householder变换的QR分解算法,它的输入参数是一个方阵A,返回值是矩阵Q和R,其中Q是正交矩阵,R是上三角矩阵,满足QR=A。
在调用qr_factorization函数时,我们传入一个测试用例A,然后打印出计算得到的矩阵Q和R。由于QR分解是一个数值稳定的算法,因此这个实现应该能够满足高精度的要求。
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