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线性代数(3)_讲初等行变换_化行最简形的算法

已有 9311 次阅读 2020-4-12 12:21 |个人分类:算法|系统分类:教学心得| 线性代数, C语言, 行最简形, 行列式

把矩阵化为行最简形是线性代数课中很重要的算法,求线性方程组的解、解矩阵方程、求逆、求特征向量,以及求行列式都可利用。

以下是我写的化矩阵B为行最简形C的程序,算法好理解,但写成程序还是颇费脑筋的,如果你是理工科的学生,学过C语言,学线性代数时最好是写写下列程序。其实学线性代数,我认为主要是锻炼“自然语言、数学语言和空间图象”的理解和转换,以及代数方程语言、矩阵语言、几何(向量)语言、算法程序语言的互译。

有了这个算法,对把增广矩阵化为行最简形,就可写出线性方程组的解或求逆。

如:对矩阵:

1.00  1.00  1.00 -0.20

 1.00 -1.00 -1.00 -0.60

 3.00  1.00  1.00 -1.00

化行最简为

 1.00  0.00  0.00 -0.40

 0.00  1.00  1.00  0.20

 0.00  0.00  0.00  0.00

确定自由未知数为x3,可写出向量形式的解。


  用初等行变换化行最简形,等同于同解变换即解方程的消元法,也等同于用初等变换阵乘增广矩阵,举例:

  对化行最简的算法稍加改进,利用初等行变换和方阵行列式的性质,就可写出计算行列式的程序,如下,这个算法在计算高阶行列式方面,要比上上篇博文中介绍的递归算法有效多了,但我还是喜欢递归法。





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