采用·matlab实现最小范数方法的代码,包括1范数,2范数,核范数
时间: 2023-09-26 19:09:05 浏览: 94
最小范数方法是一种经典的求解线性方程组的方法,其核心思想是寻找一个向量使得该向量与方程组的残差的范数最小。其中,范数的定义有多种,最常见的是1范数、2范数和核范数。下面给出用Matlab实现这三种范数的代码。
1. 1范数最小化方法
```matlab
function [x, iter] = minNorm1(A, b, tol)
% A: 系数矩阵
% b: 右侧向量
% tol: 容差
% x: 解向量
% iter: 迭代次数
[m, n] = size(A);
x = zeros(n, 1);
r = b;
iter = 0;
while norm(r, 1) > tol
[~, j] = max(abs(A' * r)); % 找到最大的列
P = A(:, j);
Q = A(:, setdiff(1:n, j)); % 将A拆分为P和Q
alpha = sign(P' * r) * norm(r, 1) / norm(P, 1); % 计算步长
x(j) = x(j) + alpha;
r = r - alpha * P; % 更新残差
iter = iter + 1;
end
end
```
2. 2范数最小化方法
```matlab
function [x, iter] = minNorm2(A, b, tol)
% A: 系数矩阵
% b: 右侧向量
% tol: 容差
% x: 解向量
% iter: 迭代次数
[m, n] = size(A);
x = zeros(n, 1);
r = b;
iter = 0;
while norm(r) > tol
[~, j] = max(abs(A' * r)); % 找到最大的列
P = A(:, j);
Q = A(:, setdiff(1:n, j)); % 将A拆分为P和Q
alpha = (P' * r) / norm(P) ^ 2; % 计算步长
x(j) = x(j) + alpha;
r = r - alpha * P; % 更新残差
iter = iter + 1;
end
end
```
3. 核范数最小化方法
```matlab
function [x, iter] = minNormNuc(A, b, tol)
% A: 系数矩阵
% b: 右侧向量
% tol: 容差
% x: 解向量
% iter: 迭代次数
[m, n] = size(A);
x = zeros(n, 1);
r = b;
iter = 0;
while norm(r, 'fro') > tol
[~, S, V] = svd(A' * r);
j = find(diag(S) == max(diag(S)), 1); % 找到最大的奇异值
P = V(:, j);
Q = V(:, setdiff(1:n, j)); % 将V拆分为P和Q
alpha = P' * r; % 计算步长
x = x + alpha * P;
r = r - alpha * A * P; % 更新残差
iter = iter + 1;
end
end
```
这三个函数分别实现了1范数、2范数和核范数最小化方法。使用时只需输入系数矩阵A、右侧向量b和容差tol即可得到解向量x和迭代次数iter。
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