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。
※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）1 2 3 4 5 6
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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）1 2 3 4 5 6 7 8
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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
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/* 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;
}