请帮我写一个高阶矩阵求逆程序,用c语言,使用给定数组和随机矩阵,使用高斯-约旦消元法来求解逆矩阵

时间: 2024-02-21 19:58:36 浏览: 131
好的,以下是一个基于高斯-约旦消元法的矩阵求逆的C语言程序。程序中使用了随机矩阵和给定的数组来测试求逆算法的正确性。 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> #define N 5 // 矩阵的大小 // 打印矩阵 void print_matrix(double **A, int n) { for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < n; j++) { printf("%f ", A[i][j]); } printf("\n"); } } // 高斯-约旦消元法求解逆矩阵 void invert(double **A, double **B, int n) { // 初始化单位矩阵 for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < n; j++) { B[i][j] = (i == j) ? 1.0 : 0.0; } } // 逐列消元 for (int k = 0; k < n; k++) { double pivot = A[k][k]; for (int j = 0; j < n; j++) { A[k][j] /= pivot; B[k][j] /= pivot; } for (int i = 0; i < n; i++) { if (i != k) { double factor = A[i][k]; for (int j = 0; j < n; j++) { A[i][j] -= factor * A[k][j]; B[i][j] -= factor * B[k][j]; } } } } } int main() { double **A = malloc(N * sizeof(double *)); double **B = malloc(N * sizeof(double *)); double *arr = malloc(N * N * sizeof(double)); // 用于存储随机矩阵 srand(time(NULL)); // 用系统时间初始化随机数生成器 // 初始化随机矩阵和数组 for (int i = 0; i < N; i++) { A[i] = malloc(N * sizeof(double)); B[i] = malloc(N * sizeof(double)); for (int j = 0; j < N; j++) { arr[i * N + j] = rand() % 10 + 1; // 生成1~10之间的随机数 A[i][j] = arr[i * N + j]; } } printf("随机矩阵为:\n"); print_matrix(A, N); invert(A, B, N); printf("逆矩阵为:\n"); print_matrix(B, N); // 检查逆矩阵是否正确 for (int i = 0; i < N; i++) { for (int j = 0; j < N; j++) { double sum = 0.0; for (int k = 0; k < N; k++) { sum += A[i][k] * B[k][j]; } if (i == j && abs(sum - 1.0) > 1e-6) { printf("逆矩阵有误!\n"); break; } if (i != j && abs(sum) > 1e-6) { printf("逆矩阵有误!\n"); break; } } } // 释放内存 free(arr); for (int i = 0; i < N; i++) { free(A[i]); free(B[i]); } free(A); free(B); return 0; } ``` 注意:由于本程序使用了动态内存分配,因此必须在程序结束时手动释放内存,否则会导致内存泄漏。
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