Keyword: 実行列, LU分解
概要
本サンプルは実行列のLU分解を行う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LU分解を行いその結果を出力します。
※本サンプルはnAG Cライブラリに含まれる関数 nag_dgetrf() のExampleコードです。本サンプル及び関数の詳細情報は nag_dgetrf 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_dgetrf のマニュアルページを参照）1 2 3 4 5 6
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nag_dgetrf (f07adc) Example Program Data 4 4 :Values of M and 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の行数(m)と列数(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_dgetrf のマニュアルページを参照）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
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nag_dgetrf (f07adc) Example Program Results
Details of factorization
1 2 3 4
1 5.2500 -2.9500 -0.9500 -3.8000
2 0.3429 3.8914 2.3757 0.4129
3 0.3010 -0.4631 -1.5139 0.2948
4 -0.2114 -0.3299 0.0047 0.1314
ipiv
2 2 3 4
- ５～９行目にLU分解の結果が出力されています。
- １２行目にピボット指数が出力されています。
ソースコード
（本関数の詳細はnag_dgetrf 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
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/* nag_dgetrf (f07adc) 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, m, n, pda;
Integer exit_status = 0;
NagError fail;
Nag_OrderType order;
/* Arrays */
double *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_dgetrf (f07adc) Example Program Results\n\n");
/* Skip heading in data file */
scanf("%*[^\n] ");
scanf("%ld%ld%*[^\n] ", &m, &n);
ipiv_len = MIN(m, n);
#ifdef nAG_COLUMN_MAJOR
pda = m;
#else
pda = n;
#endif
/* Allocate memory */
if (!(a = nAG_ALLOC(m * 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 <= m; ++i) {
for (j = 1; j <= n; ++j)
scanf("%lf", &A(i, j));
}
scanf("%*[^\n] ");
/* Factorize A */
/* nag_dgetrf (f07adc).
* LU factorization of real m by n matrix
*/
nag_dgetrf(order, m, 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;
}
/* Print details of factorization */
/* nag_gen_real_mat_print (x04cac).
* Print real general matrix (easy-to-use)
*/
fflush(stdout);
nag_gen_real_mat_print(order, Nag_GeneralMatrix, Nag_NonUnitDiag, m, n, a,
pda, "Details of factorization", 0, &fail);
if (fail.code != NE_NOERROR) {
printf("Error from nag_gen_real_mat_print (x04cac).\n%s\n", fail.message);
exit_status = 1;
goto END;
}
/* Print pivot indices */
printf("\nipiv\n");
for (i = 1; i <= MIN(m, n); ++i)
printf("%6ld%s", ipiv[i - 1], i % 7 == 0 ? "\n" : " ");
printf("\n");
END:
nAG_FREE(a);
nAG_FREE(ipiv);
return exit_status;
}