Matrices & Determinants
行列の積と行列式をc言語で計算
S. Kusafusa
行列式の計算
Determinant
(3 x 3 行列式の計算)
3x 3det関数
(4x 4 行列式の計算)
4 x 4 det関数
6
EXCELによる 4 x 4 行列式の計算
A
B
C
D
1
1
2
3
-1
2
0
1
-2
5
3
2
3
0
2
4
-2
2
4
1
= MDETERM(A1:D4)
= 50
行列式をC言語で解いてみよう
#include <stdio.h>
int main(void) {
int a[3][3],i,j;
int determinant=0;
printf("Enter the 9 elements of matrix: ");
for(i=0;i<3;i++)
for(j=0;j<3;j++)
scanf("%d",&a[i][j]);
printf("\nThe First matrix is\n");
for(i=0;i<3;i++){
printf("\n");
for(j=0;j<3;j++)
printf("%d\t",a[i][j]);
}
for(i=0;i<3;i++)
determinant = determinant + (a[0][i]*(a[1][(i+1)%3]*a[2][(i+2)%3] - a[1][(i+2)%3]*a[2][(i+1)%3]));
printf("\nDeterminant of matrix is: %d",determinant);
return 0;
}
3 x 3 Determinant
行列の積と
逆行列式の計算
行列の積をC言語で解いてみよう
#include <stdio.h>
main()
{
int i, j, matrixA[3][3], matrixB[3][3], sum[3][3];
//行列Aの入力
printf("Input of matrixA \n");
for(i=0;i<3;i++)
{
printf(" row %d: ",i+1);
scanf("%d %d %d",&matrixA[i][0], &matrixA[i][1],
&matrixA[i][2]);
}
//行列Bの入力
printf("Input of matrixB \n");
for(i=0;i<3;i++)
{
printf(" row %d: ",i+1);
scanf("%d %d %d",&matrixB[i][0], &matrixB[i][1],
&matrixB[i][2]);
}
//行列の積の計算
for(i=0;i < 3;i++)
{
for(j=0;j < 3;j++)
sum[i][j] = matrixA[i][0]*matrixB[0][j] + matrixA[i][1]*matrixB[1][j] + matrixA[i][2]*matrixB[2][j];
}
//行列の出力
printf("Product AB :\n");
for(i=0;i < 3;i++)
{
for(j=0;j < 3;j++)
printf("%5d",sum[i][j]);
printf("\n");
}
}
行列の積
#include <stdio.h>
#define N 3
void matrixmultiply(double a[N][N],double b[N][N],double c[N][N]);
int main()
{
int i,j;
double A[N][N],B[N][N],C[N][N];
//計算を行う行列の値を格納する。
for(i=0;i<N;i++) {
for(j=0;j<N;j++) {
A[i][j]=B[i][j]=i+j;
C[i][j]=0.0;
}
}
matrixmultiply(A,B,C);
//関数を呼び出し行列の掛け算を行う。
//結果を表示する。
for(i=0;i<N;i++) {
for(j=0;j<N;j++) {
printf("%f ",C[i][j]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
//掛け算を行う行列２つと、結果を入れる行列を引数として受け取る。
void matrixmultiply(double a[N][N],double b[N][N],double c[N][N])
{
int i,j,k;
//受け取った２つの行列の掛け算を行う。
for(i=0;i<N;i++) {
for(j=0;j<N;j++) {
for(k=0;k<N;k++) {
c[i][j]+=a[i][k]*b[k][j];
}
}
}
}
結果は
5.000000 8.000000 11.000000
8.000000 14.000000 20.000000
11.000000 20.000000 29.000000
逆行列
det A = 0 を除く
#include <iostream>
#include <math.h>
using namespace std;
逆行列式の計算
int main() {
double a[4][4]={{1,2,0,-1},{-1,1,2,0},{2,0,1,1},{1,-2,-1,1}}; //入力用の配列
double inv_a[4][4]; //ここに逆行列が入る
double buf; //一時的なデータを蓄える
int i,j,k; //カウンタ
int n=4; //配列の次数
//単位行列を作る
for(i=0;i<n;i++){ for(j=0;j<n;j++){ inv_a[i][j]=(i==j)?1.0:0.0;
}
}
//掃き出し法
for(i=0;i<n;i++){ buf=1/a[i][i]; for(j=0;j<n;j++){ a[i][j]*=buf; inv_a[i][j]*=buf; } for(j=0;j<n;j++){ if(i!=j){ buf=a[j][i]; for(k=0;k<n;k++){ a[j][k]-=a[i][k]*buf; inv_a[j][k]=inv_a[i][k]*buf;
}
}
}
}
//逆行列を出力
for(i=0;i<n;i++){ for(j=0;j<n;j++){ printf(" %f",inv_a[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
/* 出力
2.000000 2.000000 -1.000000 3.000000
-4.000000 -5.000000 3.000000 -7.000000
3.000000 4.000000 -2.000000 5.000000
-7.000000 -8.000000 5.000000 -11.000000 */
逆行列式の計算
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