使用c语言的 Householder变换方法 把下述矩阵A进行一次QR分解,求出上三角矩阵R,并验证Q为正交矩阵 A={9 7 5 3 1 7 2 4 6 8 5 4 10 12 14 3 6 12 11 13 1 8 14 13 15}
时间: 2024-12-12 15:23:16 浏览: 16
在C语言中,利用GNU Scientific Library (GSL)中的Householder变换实现矩阵的QR分解通常涉及以下步骤[^1]:
1. **包含头文件**:
```c
#include <gsl/gsl_linalg.h>
```
2. **初始化矩阵**:
定义矩阵A作为`gsl_matrix_view`,存储数值:
```c
const size_t N = 4;
double a[N][N] = {{9, 7, 5, 3},
{1, 7, 2, 4},
{6, 8, 5, 4},
{10, 12, 14, 3}};
gsl_matrix_view A = gsl_matrix_view_array(N, N, a);
```
3. **进行Householder变换**:
使用`gsl_linalg_QR_householder_decomp()`函数执行QR分解,返回正交矩阵Q和上三角矩阵R:
```c
gsl_linalg_QR_decomp_workspace *work = gsl_linalg_QR_alloc(A.n);
gsl_linalg_QR_householder_decomp(&A.matrix, work);
gsl_matrix R = A.matrix;
gsl_matrix Q = gsl_matrix_view_array(work->Q, A.n, A.n);
```
4. **验证正交性**:
正交矩阵Q应该满足Q^T * Q = I(单位矩阵),可以通过比较Q的转置与它的逆来检验:
```c
if (gsl_matrix_is接近_identity(gsl_matrix_transpose(Q), A.n))
printf("Matrix Q is approximately orthogonal.\n");
else
printf("Matrix Q is not orthogonal.\n");
```
5. **释放工作空间**:
```c
gsl_linalg_QR_free(work);
```
注意:上述代码片段并未直接给出完整的程序,因为它依赖于GSL库的具体实现,实际编译时可能需要链接到GSL库并处理内存管理。请查阅GSL文档以获取完整示例。
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