Ax=B,改写成Ly=B,Ux=y的方程组。就相当于将A=LU分解成了两个矩阵。称为矩阵A的三角分解,或LU分解。如果L为单位下三角阵,则叫Doolittle分解,若U为单位上三角阵,则叫Crout分解。只要A的各顺序主子式不为零,则A可唯一分解成一个单位下三角阵L与一个上三角阵U的乘积。
•设Ax=b,A=LU,则Ax=LUx=b
于是令Ux=y,则Ly=b
这样原来方程能化为两个简单方程组
下面是LU分解的Fortran子程序 希望可以有所帮助
!求解au=b,u
!n表示为方程维数
subroutine lu(a,b,n,u)
implicit real(8) (a-h,o-z)
real(8)::a(n,n),b(n),u(n),a_bak(n,n),b1(n),aL(n,n),aU(n,n),y(n)
!exchange rows
do i=1,n
tmpMax=0.d0
do ic=i,n
if(tmpMax<dabs(a(ic,i))) then
tmpMax=dabs(a(ic,i))
i_rec=ic
endif
enddo
if(i_rec.ne.i) then
do jc=i,n
tmp=a(i,jc)
a(i,jc)=a(i_rec,jc)
a(i_rec,jc)=tmp
enddo
tmp=b(i)
b(i)=b(i_rec)
b(i_rec)=tmp
endif
!decomposition
do j=i,n
tmp=0.d0
do k=1,i-1
tmp=tmp+aL(i,k)*aU(k,j)
enddo
aU(i,j)=a(i,j)-tmp
tmp=0.d0
do k=1,i-1
tmp=tmp+aL(j,k)*aU(k,i)
enddo
aL(j,i)=(a(j,i)-tmp)/aU(i,i)
enddo
enddo
!find answer
do i=1,n
tmp=0.d0
do j=1,i-1
tmp=tmp+aL(i,j)*y(j)
enddo
y(i)=b(i)-tmp
enddo
do i=n,1,-1
tmp=0.d0
do j=i+1,n
tmp=tmp+aU(i,j)*u(j)
enddo
u(i)=(y(i)-tmp)/aU(i,i)
enddo
end
matlab有多种LU分解程序下面算一种:function [L,U]=myLU(A)
%实现对矩阵A的LU分解,L为下三角矩阵
A
[n,n]=size(A)
L=zeros(n,n)
U=zeros(n,n)
for i=1:n
L(i,i)=1
end
for k=1:n
for j=k:n
U(k,j)=A(k,j)-sum(L(k,1:k-1).*U(1:k-1,j)')
end
for i=k+1:n
L(i,k)=(A(i,k)-sum(L(i,1:k-1).*U(1:k-1,k)'))/U(k,k)
end
end
用法,在控制台输入
A=[1 2 3 -4-3 -4 -12 132 10 0 -34 14 9 -13]
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