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📚Lu分解法的C语言实现✨

2025-04-03 20:52:53
导读 在数值计算中,LU分解是一种将矩阵分解为一个下三角矩阵L和上三角矩阵U的方法。这种方法广泛应用于线性代数方程组的求解中。那么,如何用C...

在数值计算中,LU分解是一种将矩阵分解为一个下三角矩阵L和上三角矩阵U的方法。这种方法广泛应用于线性代数方程组的求解中。那么,如何用C语言实现这一过程呢?🤔

首先,我们需要理解LU分解的核心思想:通过高斯消元法,逐步将原矩阵A分解为L和U。其中,L是单位下三角矩阵,U是上三角矩阵。💡

实现步骤如下:

1️⃣ 定义矩阵结构体,存储输入矩阵A的值。

2️⃣ 编写高斯消元函数,逐步计算L和U的元素值。

3️⃣ 输出结果时,分别展示L和U矩阵。

代码示例:

```c

void lu_decomposition(double A, int n) {

double L = malloc(n sizeof(double));

double U = malloc(n sizeof(double));

// 初始化L和U

for (int i = 0; i < n; i++) {

L[i] = malloc((i+1) sizeof(double));

U[i] = malloc(n sizeof(double));

}

// LU分解算法

for (int i = 0; i < n; i++) {

for (int j = i; j < n; j++) {

double sum = 0;

for (int k = 0; k < i; k++) {

sum += L[i][k] U[k][j];

}

U[i][j] = A[i][j] - sum;

}

for (int j = i; j < n; j++) {

if (i == j) {

L[i][i] = 1;

} else {

double sum = 0;

for (int k = 0; k < i; k++) {

sum += L[j][k] U[k][i];

}

L[j][i] = (A[j][i] - sum) / U[i][i];

}

}

}

}

```

通过这段代码,我们可以轻松实现LU分解,为后续求解线性方程组奠定基础!👏

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