Подпрограмма: AEJ2R (модуль AEJ2R_p)
Назначение
Вычисление всех собственных значений вещественной матрицы
Якоби при помощи неявного Q*L - алгоpитма.
Математическое описание
Исходная вещественная трехдиагональная матрица обладает
следующим свойством: произведения пар соответствующих элементов
побочных диагоналей все неотрицательны. Вычисленные
собственные значения располагаются в возрастающем порядке.
Дж.Х.Уилкинсон, Алгебраическая проблема собственных
значений, "Наука", М., 1970.
Использование
procedure AEJ2R(N :Integer; var A :Array of Real;
var EV :Array of Real; var RAB1 :Array of Real;
var IERR :Integer);
Параметры
N -
|
порядок исходной матрицы (тип: целый);
|
A -
|
вещественный двумерный массив размерности N на 3,
содержащий в последних N - 1 компонентах
первого столбца элементы нижней диагонали, во втором столбце
- элементы главной диагонали, в первых
N - 1 компонентах третьего столбца - элементы
верхней диагонали;
|
EV -
|
вещественный одномерный массив размерности N,
содержащий вычисленные собственные значения в
возрастающем порядке;
|
RAB -
|
вещественный одномерный массив размерности 2*N,
используемый как рабочий;
|
IERR -
|
целая переменная, служащая для сообщения об
ошибках, обнаруженных в ходе работы подпрограммы,
при этом:
|
|
а) значение IЕRR больше N, если не все попарные
произведения соответствующих элементов
побочных диагоналей неотрицательны,
|
|
б) значение IЕRR полагается равным номеру
собственного значения, для вычисления которого
потребовалось более 30 итераций, при этом
собственные значения с индексами 1, 2, ..., IЕRR - 1
вычислены правильно и расположены в
возрастающем порядке, но они не обязательно являются
самыми меньшими из всех N собственных значений.
|
Версии
AEJ2E -
|
вычисление всех собственных значений
вещественной матрицы Якоби с расширенной (Extended) точностью.
Массивы А,ЕV, RАВ имеют тип Extended.
|
Вызываемые подпрограммы
UTAE10 -
|
подпрограмма выдачи диагностических сообщений
при работе подпрограмм АЕJ2R и АЕJ2E.
|
Замечания по использованию
|
Подпрограмма АЕJ2R сохраняет исходную информацию.
|
Пример использования
Unit TAEJ2R_p;
interface
uses
SysUtils, Math, { Delphi }
Lstruct, Lfunc, UtRes_p, AEJ2R_p;
function TAEJ2R: String;
implementation
function TAEJ2R: String;
var
J,I,_i,IERR :Integer;
EV :Array [0..4] of Real;
RАВ :Array [0..9] of Real;
const
A :Array [0..14] of Real = ( 0.0,1.0,1.0,1.0,1.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,1.0,1.0,
1.0,1.0,0.0 );
begin
Result := ''; { результат функции }
Result := Result + #$0D#$0A;
Result := Result + Format('%s',
[' ВСЕ СОБСТВЕННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ВЕЩЕСТВЕННОЙ МАТРИЦЫ ЯKOБИ' + #$0D#$0A +
' A' + #$0D#$0A]);
for I:=1 to 5 do
begin
for J:=1 to 3 do
begin
Result := Result + Format('%20.16f ',[A[(I-1)+(J-1)*5]]) + #$0D#$0A;
end;
end;
Result := Result + #$0D#$0A;
AEJ2R(5,A,EV,RAB,IERR);
Result := Result + Format('%s',[' PEЗYЛЬTAT']) + #$0D#$0A;
Result := Result + #$0D#$0A;
Result := Result + Format('%s',[' A' + #$0D#$0A]);
for I:=1 to 5 do
begin
for J:=1 to 3 do
begin
Result := Result + Format('%20.16f ',[A[(I-1)+(J-1)*5]]) + #$0D#$0A;
end;
end;
Result := Result + #$0D#$0A;
Result := Result + Format('%s',[' EV' + #$0D#$0A]);
Result := Result + #$0D#$0A;
for _i:=0 to 4 do
begin
Result := Result + Format('%20.16f ',[EV[_i]]);
if ( ((_i+1) mod 4)=0 )
then Result := Result + #$0D#$0A;
end;
Result := Result + #$0D#$0A;
Result := Result + Format('%s',[' IERR' + #$0D#$0A]);
Result := Result + Format('%8d ',[IERR]) + #$0D#$0A;
UtRes('TAEJ2R',Result); { вывод результатов в файл TAEJ2R.res }
exit;
end;
end.
Результаты:
EV(1) = -1.7320508 ,
EV(2) = -1.0 ,
EV(3) = 6.28*10-12 ,
EV(4) = 1.0 ,
EV(5) = 1.7320508 ;
IERR = 0