qr算法求特征值matlab
时间: 2023-06-29 09:09:47 浏览: 209
以下是使用 MATLAB 中自带的 `eig()` 函数实现 QR 算法求解特征值的示例代码:
```matlab
% 创建一个随机矩阵
A = rand(4);
% 设置迭代次数和精度
max_iter = 100;
tolerance = 1e-10;
% 进行 QR 算法迭代
for i = 1:max_iter
% 对矩阵 A 进行 QR 分解
[Q, R] = qr(A);
% 计算下一次迭代的矩阵
A = R * Q;
% 计算最近两次迭代的对角线元素之差
diff = norm(diag(A) - diag(R * Q), inf);
% 如果误差小于指定精度,退出循环
if diff < tolerance
break;
end
end
% 输出特征值
eigenvalues = diag(A)
```
这段代码首先生成一个随机矩阵 `A`,然后进行 QR 算法迭代,直到满足指定的精度要求或达到最大迭代次数。最后,输出特征值。请注意,该算法仅适用于实对称矩阵。如果您需要求解非实对称矩阵的特征值,您需要使用另一种算法。
相关问题
MATLABQR算法求特征值
MATLAB中的QR算法是一种用于求解特征值和特征向量的数值方法。QR算法基于矩阵的QR分解,通过迭代的方式逼近矩阵的特征值。
具体来说,QR算法的步骤如下:
1. 对给定的矩阵进行QR分解,将其分解为一个正交矩阵Q和一个上三角矩阵R。
2. 将R与Q相乘,得到一个新的矩阵,记为A1。
3. 重复步骤1和步骤2,将A1进行QR分解得到A2,再将A2与Q相乘得到A3,以此类推。
4. 迭代进行上述步骤,直到收敛或达到预设的迭代次数。
在每次迭代中,矩阵A的特征值会逐渐收敛到对角线上。当矩阵A是对称矩阵时,QR算法可以保证收敛到所有特征值。
在MATLAB中,可以使用`eig`函数来求解矩阵的特征值和特征向量。具体使用方法如下:
```matlab
A = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]; % 假设A是一个矩阵
[eigenvalues, eigenvectors] = eig(A);
```
其中,`eigenvalues`是一个列向量,包含了矩阵A的特征值,`eigenvectors`是一个矩阵,每一列是对应特征值的特征向量。
双步qr求特征值matlab程序
以下是双步QR求特征值的MATLAB程序:
```matlab
function [eig_values] = double_step_qr(A, tol)
%双步QR求特征值
%输入:矩阵A,容差tol
%输出:特征值eig_values
%初始化
n = size(A, 1);
eig_values = zeros(n, 1);
B = A;
m = n;
while m > 1
%第一步QR分解
while abs(B(m, m-1)) > tol
%计算mu值
mu = B(m, m);
if m > 2
mu = mu - B(m-1, m-1);
mu = mu^2 + 4*B(m-1, m)*B(m, m-1);
mu = sqrt(mu);
if B(m, m) < B(m-1, m-1)
mu = -mu;
end
mu = (B(m-1, m-1) - B(m, m) + mu) / (2*B(m, m-1));
else
mu = (-B(m, m) + sqrt(B(m, m)^2 + 4*B(m, m-1)^2)) / (2*B(m, m-1));
end
%构造Q和R矩阵
x = B(m, m-1) / (abs(B(m, m-1)) * sqrt(1 + mu^2));
y = 1 / sqrt(1 + mu^2);
Q = eye(n);
Q(m-1, m-1) = y;
Q(m, m) = y;
Q(m, m-1) = x;
Q(m-1, m) = -x;
R = Q' * B * Q;
%更新B矩阵
B = R * Q;
end
%记录特征值
eig_values(n-m+1) = B(m, m);
%缩小矩阵
m = m - 1;
B = B(1:m, 1:m);
end
%处理最后一个特征值
eig_values(n) = B(1, 1);
end
```
其中,tol是容差,用于控制迭代次数。当某个元素的绝对值小于tol时,认为该元素为0,迭代终止。该算法的实现与理论基础可以参考维基百科上的相关词条。