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如何求逆矩阵的方法

如何求逆矩阵的方法

更新时间:2023-09-10 18:33:48

如何求逆矩阵的方法

第一种:高斯消元法

高斯消元法是最经典也是最广为人知的一种矩阵求逆方法,但是在现实应用中很少用到高斯消元法来进行矩阵的逆矩阵的求解。(考试或者手算会用到)

高斯消元法有两个版本:行变换版本与列变换版本,在日常应用中行变换应用的更广泛。这两个基本原理都是相同的。

高斯消元法先将矩阵A与单位矩阵I进行连接形成一个新的增广矩阵.

上面的方法在中学比赛或者是考研经常用这种方法,手算一下。

第二种:LU分解法

LU分解法其实是高斯消元法的一种变种算法。LU分解是将矩阵A分解为一个下三角矩阵与一个上三角矩阵的乘积。所谓的三角阵就是一半为零的矩阵。L是下三角矩阵(Lower TriangularMatrix),即主对角线以上的元素全部都是0的矩阵。U是上三角矩阵(Upper Triangular Matrix),即主对角线以下的元素全部都是0的矩阵。

然LU分解是高斯消元法的一种表现形式,但是相对于高斯消元法,LU分解更易于实现并行化。计算机基本用这种方法。比如求 50000*50000的这种大型矩阵。

第三种:SVD分解法

SingularValue Decomposition分解法也叫做奇异值分解,也是线性代数中十分重要的矩阵分解法,同样的能用来求解矩阵的逆矩阵。不同于LU分解中将矩阵A分解为下三角矩阵L与上三角矩阵U的乘积,SVD分解将矩阵A分解为三个矩阵的乘积,分别为:正交矩阵U、对角矩阵W以及正交矩阵V的转置矩阵V.

第四种:QR分解法

QR分解同样将原始矩阵A分解为两个矩阵的乘积,不同的是这两个矩阵分别为正交矩阵Q和上三角矩阵R。

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