矩阵求逆的c#代码实现
矩阵A为n阶方阵,若存在n阶矩阵B,使得矩阵A、B的乘积为单位阵,则称A为可逆阵,B为A的逆矩阵。若方阵的逆阵存在,则称为可逆矩阵或非奇异矩阵,且其逆矩阵唯一。
矩阵可逆=矩阵非奇异=矩阵对应的行列式不为0=满秩=行列向量线性无关
求逆矩阵的方法:
1.逆矩阵等于伴随矩阵乘以行列式值的负一次方,程序实现的计算量较大
2.高斯消元法 对(A E)作初等变换,将A化为单位阵 ,单位矩阵E就化为A-1
编程中的问题:
在计算中判断矩阵是否满足可逆的条件,避免分母为0的情况
可以在这里快速检验计算结果:云算网矩阵在线求逆
c#
我是用[[1,2,3],[2,3,4],[2,3,4]]检查的 计算结果没有问题
public double[,] MatInver(double[,] n) //矩阵求逆函数 元组法改进 {//前提判断: 是否为方阵 是否可逆int m = n.GetLength(0);double[,] q = new double[m, m]; //求逆结果int i, j, k;//计数君double u, temp;//临时变量//初始单位阵for (i = 0; i < m; i++)for (j = 0; j <= m - 1; j++)q[i, j] = (i == j) ? 1 : 0;/// 求左下///for (i = 0; i <= m - 2; i++){ //提取该行的主对角线元素u = n[i, i]; //可能为0if (u == 0) //为0 时,在下方搜索一行不为0的行并交换{for (i = 0; i < m; i++){k = i;for (j = i + 1; j < m; j++){if (n[j, i] != 0) //不为0的元素{k = j;break;}}if (k != i) //如果没有发生交换: 情况1 下方元素也全是0{for (j = 0; j < m; j++){//行交换temp = n[i, j];n[i, j] = n[k, j];n[k, j] = temp;//伴随交换temp = q[i, j];q[i, j] = q[k, j];q[k, j] = temp;}}else //满足条件1 弹窗提示MessageBox.Show("不可逆矩阵", "ERROR", MessageBoxButtons.OK);}}for (j = 0; j < m; j++)//该行除以主对角线元素的值 使主对角线元素为1 {n[i, j] = n[i, j] / u; //分母不为0q[i, j] = q[i, j] / u; //伴随矩阵}for (k = i + 1; k < m; k++) //下方的每一行减去 该行的倍数{u = n[k, i]; //下方的某一行的主对角线元素for (j = 0; j < m ; j++){n[k, j] = n[k, j] - u * n[i, j]; //下方的每一行减去该行的倍数 使左下角矩阵化为0q[k, j] = q[k, j] - u * q[i, j]; //左下伴随矩阵}}}u = n[m - 1, m - 1]; //最后一行最后一个元素if (u == 0) //条件2 初步计算后最后一行全是0 在只上步骤中没有计算最后一行,所以可能会遗漏MessageBox.Show("不可逆矩阵", "ERROR", MessageBoxButtons.OK);n[m - 1, m - 1] = 1;for (j = 0; j < m; j++){q[m - 1, j] = q[m - 1, j] / u;}// 求右上for (i = m - 1; i >= 0; i--){for (k = i - 1; k >= 0; k--){u = n[k, i];for (j = 0; j < m; j++){n[k, j] = n[k, j] - u * n[i, j];q[k, j] = q[k, j] - u * q[i, j];}}}return q;}
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