输入:对称矩阵 A(n × n) 输出:对称Schur分解的结果 T 和 Q,其中 T 是一个对角矩阵,Q 是一个正交矩阵 步骤: 1. 初始化 T 为 A 的副本,初始化 Q 为单位矩阵 2. 重复以下步骤,直到收敛: a. 在 T 中选择一个非对角元素 T(i, j),其中 i < j b. 计算 T(i, j) 的 Jacobi 旋转角度 theta(可以使用 Jacobi 方法或其他求解旋转角度的方法) c. 计算旋转矩阵 G(G 是一个 n × n 的单位矩阵) - G(i, i) = G(j, j) = cos(theta) - G(i, j) = -sin(theta) - G(j, i) = sin(theta) - 其他元素 G(k, l) = 0(其中 k != i, j,l != i, j) d. 更新 T:T = G^T * T * G e. 更新 Q:Q = Q * G 3. 返回 T 和 Q根据这个伪代码写一个Fortran语言程序
时间: 2023-11-22 11:53:30 浏览: 142
毕业设计MATLAB_计算非对称矩阵的几个特征值和特征向量.zip
以下是一个简单的 Fortran 90 程序,实现了对称Schur分解的算法。
```fortran
program symm_schur
implicit none
integer, parameter :: n = 3 ! 矩阵的维数
real, dimension(n,n) :: A, T, Q, G
real :: c, s, theta
integer :: i, j, k, l, iter, max_iter
logical :: converged
! 初始化矩阵 A
A = reshape([1.0, 2.0, 3.0, 2.0, 4.0, 5.0, 3.0, 5.0, 6.0], [n, n])
! 初始化 T 和 Q
T = A
Q = reshape([1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0], [n, n])
! 设置最大迭代次数和收敛阈值
max_iter = 100
converged = .false.
! 开始迭代
do iter = 1, max_iter
! 找到一个非对角元素 T(i, j)
theta = 0.0
do i = 1, n-1
do j = i+1, n
if (abs(T(i,j)) > abs(theta)) then
theta = T(i,j)
k = i
l = j
end if
end do
end do
! 判断是否收敛
if (abs(theta) < 1.0e-10) then
converged = .true.
exit
end if
! 计算 Jacobi 旋转角度 theta
c = 1.0 / sqrt(1.0 + (T(k,k)-T(l,l))**2 / (2.0*theta)**2)
s = c * (T(l,l) - T(k,k)) / (2.0 * theta)
! 构造旋转矩阵 G
G = reshape([c, s, 0.0, -s, c, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0], [n, n])
G(k,k) = c
G(l,l) = c
G(k,l) = -s
G(l,k) = s
! 更新 T 和 Q
T = matmul(transpose(G), T)
T = matmul(T, G)
Q = matmul(Q, G)
end do
! 输出结果
if (converged) then
write(*,*) "Schur decomposition converged in ", iter, " iterations"
else
write(*,*) "Schur decomposition did not converge within ", max_iter, " iterations"
end if
write(*,*) "T = "
do i = 1, n
write(*,*) T(i,:)
end do
write(*,*) "Q = "
do i = 1, n
write(*,*) Q(i,:)
end do
end program symm_schur
```
这个程序使用了一个 3x3 的对称矩阵作为输入矩阵 A 的例子。你可以根据需要修改程序中的维数和输入矩阵,以及调整收敛阈值和最大迭代次数。输出结果包括 Schur 分解的结果 T 和 Q,以及算法收敛的迭代次数。
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