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実行列の条件数の推定

C言語によるサンプルソースコード
使用関数名:nag_dgecon (f07agc)

Keyword: 実行列, 条件数

概要

本サンプルは実行列の条件数の推定を行うC言語によるサンプルプログラムです。 本サンプルは以下に示される行列Aの条件数の推定を行いその結果を出力します。

実行列のデータ 

※本サンプルはNAG Cライブラリに含まれる関数 nag_dgecon() のExampleコードです。本サンプル及び関数の詳細情報は nag_dgecon のマニュアルページをご参照ください。
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入力データ

(本関数の詳細はnag_dgecon のマニュアルページを参照)

このデータをダウンロード
nag_dgecon (f07agc) Example Program Data
  4                           :Value of N
  1.80   2.88   2.05  -0.89
  5.25  -2.95  -0.95  -3.80
  1.58  -2.69  -2.90  -1.04
 -1.11  -0.66  -0.59   0.80   :End of matrix A

  • 1行目はタイトル行で読み飛ばされます。
  • 2行目に行列Aの次数(n)を指定しています。
  • 3〜6行目に行列Aの要素を指定しています。

出力結果

(本関数の詳細はnag_dgecon のマニュアルページを参照)

この出力例をダウンロード
nag_dgecon (f07agc) Example Program Results

Estimate of condition number =   1.52e+02

  • 3行目に条件数の推定値が出力されています。

ソースコード

(本関数の詳細はnag_dgecon のマニュアルページを参照)

※本サンプルソースコードはNAG数値計算ライブラリ(Windows, Linux, MAC等に対応)の関数を呼び出します。
サンプルのコンパイル及び実行方法


このソースコードをダウンロード
/* nag_dgecon (f07agc) Example Program.
 *
 * CLL6I261D/CLL6I261DL Version.
 *
 * Copyright 2017 Numerical Algorithms Group.
 *
 * Mark 26.1, 2017.
 */

#include <stdio.h>
#include <nag.h>
#include <nag_stdlib.h>
#include <nagf07.h>
#include <nagf16.h>
#include <nagx02.h>
#include <math.h>

int main(void)
{

  /* Scalars */
  double anorm, rcond;
  Integer exit_status = 0;
  Integer i, ipiv_len, j, n, pda;
  NagError fail;
  Nag_OrderType order;

  /* Arrays */
  double *a = 0;
  Integer *ipiv = 0;

#ifdef NAG_COLUMN_MAJOR
#define A(I, J) a[(J-1)*pda + I - 1]
  order = Nag_ColMajor;
#else
#define A(I, J) a[(I-1)*pda + J - 1]
  order = Nag_RowMajor;
#endif

  INIT_FAIL(fail);

  printf("nag_dgecon (f07agc) Example Program Results\n");
  /* Skip heading in data file */
  scanf("%*[^\n] ");
  scanf("%ld%*[^\n] ", &n);
  pda = n;
  ipiv_len = n;

  /* Allocate memory */
  if (!(a = NAG_ALLOC(n * n, double)) ||
      !(ipiv = NAG_ALLOC(ipiv_len, Integer)))
  {
    printf("Allocation failure\n");
    exit_status = -1;
    goto END;
  }

  /* Read A from data file */
  for (i = 1; i <= n; ++i) {
    for (j = 1; j <= n; ++j)
      scanf("%lf", &A(i, j));
  }
  scanf("%*[^\n] ");

  /* Compute norm of A */
  /* nag_dge_norm (f16rac).
   * 1-norm, infinity-norm, Frobenius norm, largest absolute
   * element, real general matrix
   */
  nag_dge_norm(order, Nag_OneNorm, n, n, a, pda, &anorm, &fail);
  if (fail.code != NE_NOERROR) {
    printf("Error from nag_dge_norm (f16rac).\n%s\n", fail.message);
    exit_status = 1;
    goto END;
  }

  /* Factorize A */
  /* nag_dgetrf (f07adc).
   * LU factorization of real m by n matrix
   */
  nag_dgetrf(order, n, n, a, pda, ipiv, &fail);
  if (fail.code != NE_NOERROR) {
    printf("Error from nag_dgetrf (f07adc).\n%s\n", fail.message);
    exit_status = 1;
    goto END;
  }

  printf("\n");
  /* Estimate condition number */
  /* nag_dgecon (f07agc).
   * Estimate condition number of real matrix, matrix already
   * factorized by nag_dgetrf (f07adc)
   */
  nag_dgecon(order, Nag_OneNorm, n, a, pda, anorm, &rcond, &fail);
  if (fail.code != NE_NOERROR) {
    printf("Error from nag_dgecon (f07agc).\n%s\n", fail.message);
    exit_status = 1;
    goto END;
  }
  /* nag_machine_precision (x02ajc).
   * The machine precision
   */
  if (rcond >= nag_machine_precision) {
    printf("Estimate of condition number =%11.2e\n", 1.0 / rcond);
  }
  else
    printf("A is singular to working precision\n");
END:
  NAG_FREE(a);
  NAG_FREE(ipiv);
  return exit_status;
}


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