Текст подпрограммы и версий ( Фортран )
af10r.zip , af10d.zip
Тексты тестовых примеров ( Фортран )
taf10r.zip , taf10d.zip
Текст подпрограммы и версий ( Си )
af10r_c.zip , af10d_c.zip
Тексты тестовых примеров ( Си )
taf10r_c.zip , taf10d_c.zip
Текст подпрограммы и версий ( Паскаль )
af10r_p.zip , af10e_p.zip
Тексты тестовых примеров ( Паскаль )
taf10r_p.zip , taf10e_p.zip

Подпрограмма:  AF10R

Назначение

QR - разложение вещественной прямоугольной матрицы размера М*К (М і К) методом отражений, при этом ортогональная матрица Q запоминается в явном виде.

Математическое описание

Выполняется факторизация матрицы А вида А = QR, где Q - oртогональная, R - верхняя треугольная матрица. Матрица R получается в результате умножения матрицы А на последовательность преобразований отражения Q1, Q2, ..., QК таких, что  QКQК - 1 ... Q1А = R ,  при этом

     Q = Q1T Q2T ... QKT . 

Подпрограмма вычисляет матрицу Q в явном виде.

В.В.Воеводин. Ошибки округления и устойчивость в прямых методах линейной алгебры, Изд. МГУ, М., 1969.

Использование

    SUBROUTINE  AF10R (M, K, A, U, T) 

Параметры

M, K - размеры матрицы А, т.е. число строк и столбцов матрицы, соответственно (тип: целый);
A - двумерный массив, в котором задается исходная матрица; в результате работы подпрограммы в первых (К - 1) столбцах массива А запоминаются первые (К - 1) ортонормированных столбцов матрицы Q, на месте К - го столбца А запоминается К - ый столбец матрицы Q, умноженный на последний диагональный элемент треугольной матрицы R;
U - двумерный вещественный рабочий массив размера М*М; в результате работы подпрограммы в массиве U запоминается ортогональная матрица QT;
T - одномерный вещественный массив длины К * (К + 1) / 2; в результате работы подпрограммы в массиве Т запоминается верхняя треугольная матрица R.

Версии

AF10D - QR - разложение вещественной прямоугольной матрицы размера М*К, заданной с удвоенной точностью, методом отражений. При этом параметры А, U и Т должны иметь тип DОUВLЕ РRЕСISIОN.

Вызываемые подпрограммы: нет

Замечания по использованию

 

Подпрограмма предназначена для факторизации таких матриц А, для которых К Ј М и ранг которых равен К.

 

Подпрограмма может применяться для ортогонализации системы линейно - независимых векторов, расписанных в виде матрицы по столбцам; ортогональная система векторов запоминается в массиве А, при этом первые (К - 1) векторов будут нормированы. Значения параметров М и К сохраняются.

  В этой подпрограмме вычисляемая в процессе разложения верхняя треугольная матрица R хранится в компактной форме в массиве Т по строкам (а не по столбцам в соответствии с общим правилом).

Пример использования

        REAL  A(3, 3), U(3, 3), T(6)
        DATA  A /1., 1., 1., 2., 3., 0., 3., 2., 2./
        M = 3
        K = 3
        CALL  AF10R (M, K, A, U, T)

Результаты:

        Матрица А

     -0.5773502692    -0.1543033500     0.6428571429
     -0.5773502692    -0.6172133998    -0.4285714286
     -0.5773502692     0.7715167498    -0.2142857143

        Матрица U

     -0.5773502692    -0.5773502692    -0.5773502692
     -0.1543033500    -0.6172133998     0.7715167498
      0.8017837257    -0.5345224838    -0.2672612419

        Матрица Т

     -1.732050808     -2.886751346      -4.041451884
     -2.160246899     -0.1543033500     0.8017837257