写一个matlab程序,要求LU分解及Cholesky分解求解线性方程组,不可以用lu()和chol()函数
时间: 2024-05-24 22:13:32 浏览: 79
好的,这是一个关于数学和编程的问题,我可以回答它。
首先,LU分解是将一个矩阵分解为一个下三角矩阵L和一个上三角矩阵U的乘积,即A=LU,其中A是原始矩阵。而Cholesky分解是将一个对称正定矩阵分解为一个下三角矩阵L和其转置L的乘积,即A=LL^T。这两种分解都可以用来求解线性方程组Ax=b,其中b是常数列向量,x是未知列向量。具体的方法是,先用LU或Cholesky分解来解决A的矩阵分解问题,得到L和U或L,然后再用前代和回代来求解线性方程组。
下面是一个用MATLAB实现LU分解和Cholesky分解求解线性方程组的例子:
1. LU分解
function [L,U] = mylu(A)
% 对A进行LU分解,A=LU
[n,m] = size(A); L = eye(n);
U = zeros(n,m); U(1,:) = A(1,:);
for i = 2:n
L(i,1:i-1) = A(i,1:i-1)*inv(U(1:i-1,1:i-1));
U(i,i:m) = A(i,i:m)-L(i,1:i-1)*U(1:i-1,i:m);
end
function x = mysolve(A,b)
% 用LU分解求解线性方程组Ax=b
[L,U] = mylu(A);y = forward_substitution(L,b);x=back_substitution(U,y);
2. Cholesky分解
function L = mychol(A)
% 对一个对称正定矩阵A进行Cholesky分解,A=L*L^T
[n,m] = size(A); L = zeros(n,n); L(1,1) = sqrt(A(1,1));
for i = 2:n
L(i,1:i-1) = A(i,1:i-1)*inv(L(1:i-1,1:i-1));
tmp = A(i,i)-L(i,1:i-1)*L(i,1:i-1)';
L(i,i) = sqrt(tmp);
end
function x = mysolve(A,b)
% 用Cholesky分解求解线性方程组Ax=b
L = mychol(A); y = forward_substitution(L',b);x=back_substitution(L,y);
其中,forward_substitution和back_substitution是进行前代和回代的函数,具体实现可以参考MATLAB文档。