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複素行列の逆行列

C言語によるサンプルソースコード
使用関数名:nag_zgetri (f07awc)

Keyword: 複素行列, 逆行列

概要

本サンプルは複素行列の逆行列を求める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の逆行列を求めその結果を出力します。

複素行列のデータ 

※本サンプルはNAG Cライブラリに含まれる関数 nag_zgetri() のExampleコードです。本サンプル及び関数の詳細情報は nag_zgetri 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_zgetri のマニュアルページを参照)

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nag_zgetri (f07awc) Example Program Data
  4                                                       :Value of N
 (-1.34, 2.55) ( 0.28, 3.17) (-6.39,-2.20) ( 0.72,-0.92)
 (-0.17,-1.41) ( 3.31,-0.15) (-0.15, 1.34) ( 1.29, 1.38)
 (-3.29,-2.39) (-1.91, 4.42) (-0.14,-1.35) ( 1.72, 1.35)
 ( 2.41, 0.39) (-0.56, 1.47) (-0.83,-0.69) (-1.96, 0.67)  :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_zgetri 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_zgetri (f07awc) Example Program Results

 Inverse
                    1                  2                  3                  4
 1  ( 0.0757,-0.4324)  ( 1.6512,-3.1342)  ( 1.2663, 0.0418)  ( 3.8181, 1.1195)
 2  (-0.1942, 0.0798)  (-1.1900,-0.1426)  (-0.2401,-0.5889)  (-0.0101,-1.4969)
 3  (-0.0957,-0.0491)  ( 0.7371,-0.4290)  ( 0.3224, 0.0776)  ( 0.6887, 0.7891)
 4  ( 0.3702,-0.5040)  ( 3.7253,-3.1813)  ( 1.7014, 0.7267)  ( 3.9367, 3.3255)

  • 6〜9行目に逆行列が出力されています。

ソースコード

(本関数の詳細はnag_zgetri 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_zgetri (f07awc) 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 <nagx04.h>

int main(void)
{
  /* Scalars */
  Integer i, ipiv_len, j, n, pda;
  Integer exit_status = 0;
  NagError fail;
  Nag_OrderType order;
  /* Arrays */
  Complex *a = 0;
  Integer *ipiv = 0;
#ifdef NAG_LOAD_FP
  /* The following line is needed to force the Microsoft linker
     to load floating point support */
  float force_loading_of_ms_float_support = 0;
#endif /* NAG_LOAD_FP */

#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_zgetri (f07awc) Example Program Results\n\n");

  /* Skip heading in data file */
  scanf("%*[^\n] ");
  scanf("%ld%*[^\n] ", &n);
#ifdef NAG_COLUMN_MAJOR
  pda = n;
#else
  pda = n;
#endif
  ipiv_len = n;

  /* Allocate memory */
  if (!(a = NAG_ALLOC(n * n, Complex)) ||
      !(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 , %lf )", &A(i, j).re, &A(i, j).im);
  }
  scanf("%*[^\n] ");

  /* Factorize A */
  /* nag_zgetrf (f07arc).
   * LU factorization of complex m by n matrix
   */
  nag_zgetrf(order, n, n, a, pda, ipiv, &fail);
  if (fail.code != NE_NOERROR) {
    printf("Error from nag_zgetrf (f07arc).\n%s\n", fail.message);
    exit_status = 1;
    goto END;
  }

  /* Compute inverse of A */
  /* nag_zgetri (f07awc).
   * Inverse of complex matrix, matrix already factorized by
   * nag_zgetrf (f07arc)
   */
  nag_zgetri(order, n, a, pda, ipiv, &fail);
  if (fail.code != NE_NOERROR) {
    printf("Error from nag_zgetri (f07awc).\n%s\n", fail.message);
    exit_status = 1;
    goto END;
  }

  /* Print inverse */
  /* nag_gen_complx_mat_print_comp (x04dbc).
   * Print complex general matrix (comprehensive)
   */
  fflush(stdout);
  nag_gen_complx_mat_print_comp(order, Nag_GeneralMatrix, Nag_NonUnitDiag, n,
                                n, a, pda, Nag_BracketForm, "%7.4f",
                                "Inverse", Nag_IntegerLabels, 0,
                                Nag_IntegerLabels, 0, 80, 0, 0, &fail);
  if (fail.code != NE_NOERROR) {
    printf("Error from nag_gen_complx_mat_print_comp (x04dbc).\n%s\n",
           fail.message);
    exit_status = 1;
    goto END;
  }
END:
  NAG_FREE(a);
  NAG_FREE(ipiv);
  return exit_status;
}


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