04 MIT线性代数-矩阵的LU分解 Factorization into A=LU

目的: 从矩阵的角度理解高斯消元法, 完成LU 分解得到A =LU

1.矩阵乘积的逆矩阵 Inverse of a product

2.矩阵乘积的转置 Transpose of a product

3.转置矩阵的逆矩阵 Inverse of a transpose

4.矩阵的LU分解

U 为上三角阵(Upper triangular matrix), L 为下三角阵(Lower triangular matrix), 通过分解得到对角阵D(diagonal matrix)

4.1 三阶矩阵不需要换行进行消元的情况则有: (no row exchanges)

设定一组消元矩阵,其中E31 为单位阵I,其它两个消元矩阵如下:

row3 -5newrow2 =row3 -5(row2 -2row1 )=row3 -5row2 +10row1

E(left of A) EA=U

4.2 inverses (reverse order)

右侧操作则不会有这种情况发生,运算顺序会发生变化

E(left of U) A=LU

if no row exchanges, multipliers go directly into L 没有多余的交叉项出现是LU 分解要优于EA =U这种形式的原因之一

5. How many operations on n×n matrix A? 消元法所需运算量

6. 置换矩阵Permutation Matrix

如果主元的位置出现了0,就需要进行"行交换"。我们可以通过左乘一个置换矩阵(Permutation Matrix)实现"行交换"的操作. 置换矩阵每一行或者每一列只有一个元素是1,其它都是0

为了实现33矩阵的第一行与第二行的交换, 有6个置换矩阵

nxn矩阵存在着++n!++个置换矩阵

置换矩阵的逆矩阵

某阶的置换矩阵集合而言,置换矩阵的两两乘积仍在这个集合中,置换矩阵的逆矩阵也在此集合中。置换矩阵的逆矩阵即为它的转置

相关推荐
风之歌曲9 小时前
c++高精度模板
c++·算法·矩阵
佑白雪乐14 小时前
线性代数通透版03集(终结版,知识点汇总)
线性代数
じ☆冷颜〃18 小时前
交换代数的解析延拓及在CS的应用
c语言·数据结构·笔记·线性代数·密码学
你撅嘴真丑20 小时前
求矩阵的两对角线上的元素之和 与 sizeof的大作用
线性代数·算法·矩阵
好奇龙猫2 天前
【大学院-筆記試験練習:线性代数和数据结构(10)】
数据结构·线性代数
sonadorje2 天前
矩阵方程求解
人工智能·算法·矩阵
Zevalin爱灰灰2 天前
现代控制理论——第二章 系统状态空间表达式的解
线性代数·算法·现代控制
jinmo_C++2 天前
Leetcode_59. 螺旋矩阵 II
算法·leetcode·矩阵
AI科技星3 天前
光子的几何起源与量子本质:一个源于时空本底运动的统一模型
服务器·人工智能·线性代数·算法·机器学习
张祥6422889043 天前
线性代数本质笔记七
笔记·线性代数