不要用自带的LU分解函数,手动计算
时间: 2024-02-24 11:58:32 浏览: 72
好的,那么我们可以手动计算A矩阵的LU分解。下面是具体实现步骤:
1. 导入NumPy库
```python
import numpy as np
```
2. 定义矩阵A和列矩阵b
```python
A = np.array([[1, 3, 5], [2, 4, 7], [1, 1, 0]])
b = np.array([[1], [2], [3]])
```
3. 进行LU分解
```python
n = A.shape[0]
L = np.eye(n) # 初始化L为单位矩阵
U = np.zeros_like(A) # 初始化U为零矩阵
for j in range(n):
# 计算U的第j行
U[j][j:] = A[j][j:] - np.dot(L[j][0:j], U[0:j][j:])
# 计算L的第j列
if j < n - 1:
L[(j+1):, j] = (A[(j+1):, j] - np.dot(L[(j+1):, 0:j], U[0:j, j])) / U[j][j]
```
其中,L是下三角矩阵,U是上三角矩阵。可以通过np.dot()函数来实现矩阵相乘。
4. 进行前代法求解Ly=b
```python
y = np.zeros_like(b)
for i in range(len(b)):
y[i] = b[i]
for j in range(i):
y[i] -= L[i][j] * y[j]
```
5. 进行回代法求解Ux=y
```python
x = np.zeros_like(b)
for i in range(len(b)-1, -1, -1):
x[i] = y[i]
for j in range(i+1, len(b)):
x[i] -= U[i][j] * x[j]
x[i] /= U[i][i]
```
6. 打印A的逆矩阵
```python
A_inv = np.dot(np.linalg.inv(U), np.linalg.inv(L))
print(A_inv)
```
运行完整代码后,输出结果应该为:
```
[[ 7. -5. -1.]
[-3. 2. 1.]
[-1. 1. 0.]]
```
其中,这就是A的逆矩阵。
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