c++复数矩阵进行LU分解求逆时,结果为-nan(ind)
时间: 2024-01-04 10:03:31 浏览: 169
基于LU分解法求解矩阵的逆
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在 C++ 中,可以使用 Eigen 库来进行复数矩阵的 LU 分解和求逆操作。在进行复数矩阵的 LU 分解时,需要注意处理复数的共轭关系。
如果在进行 LU 分解和求逆操作时结果为 -nan(ind),可能是由于矩阵元素中存在非常小的数或者非数(NaN)导致的。可以尝试通过设置一个非常小的阈值来避免这个问题。
以下是一个示例代码:
```c++
#include <iostream>
#include <Eigen/Dense>
int main()
{
// 定义一个3x3的复数矩阵
Eigen::MatrixXcd A(3,3);
A << std::complex<double>(1,2), std::complex<double>(3,4), std::complex<double>(5,6),
std::complex<double>(7,8), std::complex<double>(9,10), std::complex<double>(11,12),
std::complex<double>(13,14), std::complex<double>(15,16), std::complex<double>(17,18);
// 判断矩阵是否可逆
if(A.determinant() == std::complex<double>(0))
{
std::cout << "Matrix is not invertible." << std::endl;
return 0;
}
// 设置一个非常小的阈值
double eps = 1e-12;
// 进行 LU 分解
Eigen::PartialPivLU<Eigen::MatrixXcd> lu(A);
Eigen::MatrixXcd L = lu.matrixLU().triangularView<Eigen::UnitLower>();
Eigen::MatrixXcd U = lu.matrixLU().triangularView<Eigen::Upper>();
// 求解 Ly = I 中的 y
Eigen::MatrixXcd y = Eigen::MatrixXcd::Zero(3,3);
for(int i = 0; i < 3; i++)
{
y(i,i) = std::complex<double>(1);
for(int j = 0; j < i; j++)
{
y.row(i) -= L.row(i).segment(j,1) * y.row(j);
}
}
// 求解 Ux = y 中的 x
Eigen::MatrixXcd x = Eigen::MatrixXcd::Zero(3,3);
for(int i = 2; i >= 0; i--)
{
x.row(i) = y.row(i);
for(int j = i+1; j < 3; j++)
{
x.row(i) -= U.row(i).segment(j,1) * x.row(j);
}
x.row(i) /= U(i,i);
}
// 输出逆矩阵
Eigen::MatrixXcd A_inv = x;
std::cout << "Inverse matrix:" << std::endl << A_inv << std::endl;
return 0;
}
```
这个示例代码使用了 LU 分解和求解线性方程组的方法,避免了直接计算逆矩阵时出现的数值误差。如果矩阵可逆,程序会输出逆矩阵的值。
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