qr算法求特征值matlab
时间: 2023-06-29 17:09:47 浏览: 394
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。
带wilkinson位移的隐式对称QR算法求对称矩阵特征值matlab代码
以下是带Wilkinson位移的隐式对称QR算法求对称矩阵特征值的Matlab代码:
```matlab
function [eigvals, eigvecs] = wilkinson_qr_shift(A, tol)
% A: 输入的对称矩阵
% tol: 控制精度的参数
% eigvals: A的特征值
% eigvecs: A的特征向量
n = size(A, 1);
eigvals = zeros(n, 1);
eigvecs = eye(n);
while n > 1
while abs(A(n, n-1)) > tol
% 计算Wilkinson位移
mu = A(n, n);
[Q, R] = qr(A - mu * eye(n));
A = R * Q + mu * eye(n);
end
eigvals(n) = A(n, n);
n = n - 1;
if n == 1
eigvals(n) = A(n, n);
break;
end
% 用2×2的迭代方法求解A22的特征值
a = A(n-1, n-1);
b = A(n-1, n);
c = A(n, n-1);
d = A(n, n);
lambda1 = (a + d + sqrt((a + d)^2 - 4*(a*d - b*c))) / 2;
lambda2 = (a + d - sqrt((a + d)^2 - 4*(a*d - b*c))) / 2;
% 对A进行相似变换
[Q, R] = qr(A - lambda2 * eye(n));
A = R * Q + lambda2 * eye(n);
% 保存特征向量
eigvecs(:, n) = Q * eigvecs(:, n);
eigvecs(:, n-1) = Q * eigvecs(:, n-1);
eigvals(n) = lambda2;
eigvals(n-1) = lambda1;
n = n - 1;
end
end
```
注意,这段代码实现的是带Wilkinson位移的隐式对称QR算法,用于求解对称矩阵的特征值和特征向量。其中,`tol`是控制精度的参数,一般取一个较小的值如1e-12。函数返回的结果包括特征值和特征向量。
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