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Mr.Right

不顾一切的去想,于是我们有了梦想。脚踏实地的去做,于是梦想成了现实。

 
 
 

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关于我

人生一年又一年,只要每年都有所积累,有所成长,都有那么一次自己认为满意的花开时刻就好。即使一时不顺,也要敞开胸怀。生命的荣枯并不是简单的重复,一时的得失不是成败的尺度。花开不是荣耀,而是一个美丽的结束,花谢也不是耻辱,而是一个低调的开始。

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阿英讲GSL 矩阵显示、求行列式、求逆c语言指南  

2015-02-08 19:27:20|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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即以此功德,庄严佛净土。上报四重恩,下济三途苦。惟愿见闻者,悉发菩提心。在世富贵全,往生极乐国。


1) 引言
GNU Scientific Library(以下简称GSL)是来自开源社区的c语言计算神器。GSL的接口被统一设计成C的风格而不是C++的风格,清晰而优雅。对比其他的数值分析工具如Matlab、Octave、SciLab、LAPACK,GSL具有小巧、全面、经典、易用的优点。
2)本文宗旨
矩阵计算是科技工作者常用的操作。GSL的范例中没有矩阵打印输出功能,以及给出明确的行列式、矩阵逆的范例。本人参考网上其他作者的劳动成果,花了一下午时间研究了下,将完整的c代码开源分享出来。希望节省后来学习者宝贵的时间。本文所有范例的数值计算结果均已在Win8.1 x86 + MATLAB 2014a中验证其正确性。

3)c 源码 和 仿真计算结果

#include <stdio.h>
#include <gsl/gsl_matrix.h>
#include <gsl/gsl_permutation.h>
#include <gsl/gsl_linalg.h>

// determinant of A
double get_det(gsl_matrix * A)
 {
  double det=0.0; 
  int n = A->size1;
  gsl_permutation *p = gsl_permutation_calloc(n);
  gsl_matrix *tmpA = gsl_matrix_calloc(n, n);
  int signum;
  gsl_matrix_memcpy(tmpA, A);
  gsl_linalg_LU_decomp(tmpA, p, &signum);
  det = gsl_linalg_LU_det(tmpA, signum);
  gsl_permutation_free(p);
  gsl_matrix_free(tmpA);
  return det;
}

// inverse of A
gsl_matrix* GetInverse(gsl_matrix *A)
{
int n = A->size1; int sign = 0;
gsl_matrix *inverse;

gsl_matrix *tmpA = gsl_matrix_alloc(n, n);
gsl_matrix_memcpy(tmpA, A);
gsl_permutation *p = gsl_permutation_alloc(n);

gsl_linalg_LU_decomp(tmpA, p, &sign);
inverse = gsl_matrix_alloc(n, n);
gsl_linalg_LU_invert(tmpA, p, inverse);
gsl_permutation_free(p);
gsl_matrix_free(tmpA);
return inverse;
}

int
main( void )
{
    int i, j, N;
N = 3;
    gsl_matrix * m = gsl_matrix_alloc( N, N );
gsl_matrix * m_inv;

    for ( i = 0; i < N; i++ )
        for ( j = 0; j < N; j++ )
           // gsl_matrix_set( m, i, j, 0.23 + 100*i + j );
gsl_matrix_set( m, i, j, rand() / (double)RAND_MAX );

    for ( i = 0; i < N; i++ )
    {
        for ( j = 0; j < N; j++ )
            printf( "%g    ",  gsl_matrix_get( m, i, j ) );

        putchar( '\n' );
    }

printf( "\n determinant = %f \n",  get_det( m) );

m_inv = GetInverse(m);
printf( "\n its inverse =\n");
for ( i = 0; i < N; i++ )
    {
        for ( j = 0; j < N; j++ )
            printf( "%g    ",  gsl_matrix_get( m_inv, i, j ) );

        putchar( '\n' );
    }


    gsl_matrix_free( m );
gsl_matrix_free( m_inv );

    return 0;
}
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