不要用自带的LU分解函数,手动计算

时间: 2024-02-24 19:58:32 浏览: 20
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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