Fortran Coder

查看: 7761|回复: 6
打印 上一主题 下一主题

[线性代数] 矩阵求逆 不知道哪一步错了

[复制链接]

9

帖子

3

主题

0

精华

专家

F 币
440 元
贡献
114 点
跳转到指定楼层
楼主
发表于 2015-3-17 10:28:59 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
[Fortran] 纯文本查看 复制代码
PROGRAM QIUNI
PARAMETER(NN=3)
REAL*8 ff(NN,NN),iff(NN,NN)
        ff(1,1)=2; ff(1,2)=2; ff(1,3)=1
    ff(2,1)=3; ff(2,2)=1; ff(2,3)=5
    ff(3,1)=3; ff(3,2)=2; ff(3,3)=3
        CALL QN(ff,iff,NN)
    do i=1,3
do j=1,3
print*,iff(i,j)
enddo
enddo
        END
!***********************************************************************
!*             子程序1:调用高斯法求逆矩阵                             *
!***********************************************************************
!**********************************************************************
        SUBROUTINE QN(A1,AN,N)
        REAL*8 A1(N,N),A2(N,N),AN(N,N),B(N),X(N)
        AN=0D0
        B=0D0
        DO 10 J=1,N
                A2=A1
                B(J)=1
                CALL GS(A2,B,N,X)
                AN(1:N,J)=X(1:N)
10        CONTINUE
        END

!***********************************************************************
!*             子程序2:列主元素Gauss消去法                            *
!***********************************************************************
SUBROUTINE GS(A,B,N,X)
        REAL*8 A(N,N),AMAX(1,N),B(N),X(N),M,BB,MAX,SUM
        DO 40 K=1,N-1
                MAX=DABS(A(K,K))
                L=K
                DO 10 I=K,N
                        IF(DABS(A(I,K))>=MAX) THEN
                                MAX=DABS(A(I,K))
                                L=I
                        ENDIF
10                CONTINUE
                AMAX(1,K:N)=A(L,K:N)
                A(L,K:N)=A(K,K:N)
                A(K,K:N)=AMAX(1,K:N)
                BB=B(L)
                B(L)=B(K)
                B(K)=BB
                DO 30 I=K+1,N
                        M=A(I,K)/A(K,K)
                        DO 20 J=K,N
                                A(I,J)=A(I,J)-M*A(K,J)
20                        CONTINUE
                        B(I)=B(I)-M*B(K)
30                CONTINUE
40        CONTINUE
        X(N)=B(N)/A(N,N)
        DO 60 K=N-1,1,-1
                SUM=0
                DO 50 J=K+1,N
                        SUM=SUM+A(K,J)*X(J)
        50                CONTINUE
                X(K)=(B(K)-SUM)/A(K,K) 
60        CONTINUE
        END

分享到:  微信微信
收藏收藏 点赞点赞 点踩点踩

9

帖子

3

主题

0

精华

专家

F 币
440 元
贡献
114 点
沙发
 楼主| 发表于 2015-3-17 10:29:42 | 只看该作者
能不能提供一个可以正确计算的矩阵求逆程序

1963

帖子

12

主题

5

精华

论坛跑堂

臭石头雪球

F 币
1357 元
贡献
574 点

美女勋章热心勋章星光勋章新人勋章贡献勋章管理勋章帅哥勋章爱心勋章规矩勋章元老勋章水王勋章

板凳
发表于 2015-3-17 12:39:13 | 只看该作者
[Fortran] 纯文本查看 复制代码
Program www_fcode_cn
  Implicit None
  Integer , Parameter :: nn=3
  Real(Kind=8) :: ff(nn, nn), iff(nn, nn)
  integer :: j
  ff(:,:) = reshape( [2,3,3,2,1,2,1,5,3] , [nn,nn] )
  Call qn(ff, iff, nn)
  Do j = 1 , nn
    print*,iff(:,j) 
  End Do
  Write (*, *) matmul(ff, iff) !// 验证
End Program www_fcode_cn
!*             子程序1:调用高斯法求逆矩阵                             
Subroutine qn(a1, an, n)
  Implicit None
  Integer :: n
  Real(Kind=8) :: a1(n, n), a2(n, n), an(n, n), b(n), x(n)
  integer :: j
  an = 0.0d0
  Do j = 1, n
    a2 = a1
    b = 0.D0 !// 此处放入循环体内
    b(j) = 1.0d0
    Call gs(a2, b, n, x)
    an(1:n, j) = x(1:n)
  End Do
End Subroutine qn
!*             子程序2:列主元素Gauss消去法                            
Subroutine gs(a, b, n, x)
  Implicit None
  Integer :: N
  Real(Kind=8) ::a(n, n), amax(1, n), b(n), x(n), m, bb, max, sum
  integer :: i , j , k , l
  Do k = 1, n - 1
    max = dabs(a(k,k))
    l = k
    Do i = k, n
      If (dabs(a(i,k))>=max) Then
        max = dabs(a(i,k))
        l = i
      End If
    End Do
    amax(1, k:n) = a(l, k:n)
    a(l, k:n) = a(k, k:n)
    a(k, k:n) = amax(1, k:n)
    bb = b(l)
    b(l) = b(k)
    b(k) = bb
    Do i = k + 1, n
      m = a(i, k)/a(k, k)
      a(i, k:n) = a(i, k:n) - m*a(k, k:n)
      b(i) = b(i) - m*b(k)
    End Do
  End Do
  x(n) = b(n)/a(n, n)
  Do k = n - 1, 1, -1
    sum = 0.0d0
    Do j = k + 1, n
      sum = sum + a(k, j)*x(j)
    End Do
    x(k) = (b(k)-sum)/a(k, k)
  End Do
End Subroutine gs

59

帖子

2

主题

0

精华

大师

F 币
810 元
贡献
476 点
地板
发表于 2015-3-21 22:43:32 | 只看该作者
本帖最后由 kerb 于 2016-8-12 18:41 编辑

下面的程序是一位50多岁的老人写的,刚学fortran不久后的作品,可以参考一下

[Fortran] 纯文本查看 复制代码
PROGRAM MAIN
     IMPLICIT NONE
     INTEGER ( KIND = 8 ) :: N = 1000
     REAL(8) ELAPSED_TIME
     REAL(8), DIMENSION( 1000, 1000 ) :: A
     REAL(8), DIMENSION( 1000 ) :: B
     REAL(8), DIMENSION( 1000 ) :: X
     INTEGER ( KIND = 8 ) I
     CALL RANDOM_SEED() 
     CALL RANDOM_NUMBER(B)
     CALL RANDOM_NUMBER(A)
     WRITE ( UNIT = 6, FMT = * ) "EXAMPLE OF GAUSSIAN ELIMINATION AND BACK SUBSTITUTION: A * X = B"
     WRITE ( UNIT = 6, FMT = * ) "SAVE MATRIX TO FILE"
     OPEN( UNIT = 1, FILE='MAT.TXT')
     WRITE ( UNIT = 1, FMT = * ) A
     CLOSE ( 1 )
     WRITE ( UNIT = 6, FMT = * ) "SAVE RHS TO FILE"
     OPEN ( UNIT = 2, FILE = 'RHS.TXT' )
     WRITE ( UNIT = 2, FMT = * ) B
     CLOSE ( 2 )
     WRITE ( UNIT = 6, FMT = * ) "SOLVING......"
     !ELAPSED_TIME = TIMEF( )
     !CALL GAUSSJ ( A, N, B, X )
     OPEN( UNIT = 3, FILE='SOL.TXT')
     !ELAPSED_TIME = TIMEF( ) 
     !WRITE ( UNIT = 6, FMT = * ) "ELAPSED TIME: ", ELAPSED_TIME, "SECONDS"
     
     WRITE ( UNIT = 6, FMT = * ) "SAVE SOLUTION TO FILE"
     WRITE ( UNIT = 3, FMT = * ) X
     CLOSE ( 3 )
     WRITE ( UNIT = 6, FMT = * ) "SOLVING HAS COMPLETED, PRESS ENTER TO RETURN"
     PAUSE

 END PROGRAM

 SUBROUTINE GAUSSJ ( A, N, B, X )
 !AUTHOR: G. Z. CHU
 !EMAIL_TO: [url=mailto:CHUGUOZHEN@ALIYUN.COM]CHUGUOZHEN@ALIYUN.COM[/url]

     IMPLICIT NONE
     INTEGER ( KIND = 8 ) :: N
     REAL(8) :: A ( N, N )    
     REAL(8) :: B ( N )
     REAL(8) :: X ( N )

     INTEGER ( KIND = 8 ) :: IPIV ( N )
     INTEGER ( KIND = 8 ) :: IT, JT, KT, I, J, K, M, INDEX
     REAL(8) :: TEMP2, TEMP3
     REAL(8) :: MAX

     DO I = 1, N
         IPIV ( I ) = I
     END DO

     DO I = 1, N
         IT = IPIV ( I )
         MAX = DABS ( A ( I, IT ) )
         INDEX = I
         DO J = I + 1, N
             JT = IPIV ( I )
             IF ( MAX < DABS ( A ( I, JT ) ) ) THEN
                 MAX = DABS ( A ( I, JT ) )
                 INDEX = J
             END IF
         END DO
         IF ( INDEX /= IT ) THEN
             KT = IPIV ( I )
             IPIV ( I ) = IPIV ( INDEX )
             IPIV ( INDEX ) = KT
         ENDIF

         IT = IPIV ( I )
         TEMP2 = 1.D0 / A ( I, IT )

         DO K = I + 1, N
             KT = IPIV ( K )            
             !IF ( A ( I, KT ) /= 0.D0 ) THEN !IF "A" IS A SPARSE MATRIX
                 TEMP3 = A ( I, KT ) * TEMP2
                 DO M = I, N
                     !IF ( A ( M, IT ) /= 0.D0 ) THEN !IF "A" IS A SPARSE MATRIX
                         A ( M,  KT ) = A ( M, KT ) - A ( M, IT ) * TEMP3
                     !ENDIF
                 END DO
                 B ( KT ) = B ( KT ) - B ( IT ) * TEMP3
             !ENDIF
         END DO

     END DO
     !BACK-SUBSTITUTION
     DO I = N, 1, -1
         TEMP3 = 0
         IT = IPIV ( I )
         TEMP2 = 1.D0 / A ( I, IT )
         DO K = I + 1, N
             !IF ( A ( K, IT ) /= 0.D0 ) THEN !IF "A" IS A SPARSE MATRIX
                 TEMP3 = TEMP3 + A ( K, IT ) * X ( K )
             !END IF
         END DO
         X ( I ) = ( B ( IT ) -TEMP3 ) * TEMP2
     END DO

 END SUBROUTINE

1

帖子

0

主题

0

精华

新人

F 币
15 元
贡献
3 点
5#
发表于 2019-3-29 09:44:21 | 只看该作者
fcode 发表于 2015-3-17 12:39
[mw_shl_code=fortran,true]Program www_fcode_cn
  Implicit None
  Integer , Parameter :: nn=3

你好!我调用这个子程序后,出现堆栈溢出的错误。计算的矩阵维数是1024*1024的,请问应该怎么解决呢?我搜了堆栈溢出错误的解决方法,还是不知道错在哪儿

12

帖子

4

主题

0

精华

入门

F 币
69 元
贡献
35 点
6#
发表于 2019-4-6 23:41:42 | 只看该作者
fcode 发表于 2015-3-17 12:39
[mw_shl_code=fortran,true]Program www_fcode_cn
  Implicit None
  Integer , Parameter :: nn=3

您好,请问我现在想在列主元消去法中用openmp实现并行,但是看其中的循环嵌套有点复杂,这好实现吗,我对openmp理解的还不好。

7

帖子

0

主题

0

精华

入门

F 币
36 元
贡献
19 点
7#
发表于 2019-5-26 15:48:50 | 只看该作者
最好用全主元消元,高斯消元只适用于小规模的线性代数方程组,大规模情况下舍入误差累计易导致计算失败
您需要登录后才可以回帖 登录 | 极速注册

本版积分规则

捐赠本站|Archiver|关于我们 About Us|小黑屋|Fcode ( 京ICP备18005632-2号 )

GMT+8, 2024-4-26 14:32

Powered by Tencent X3.4

© 2013-2024 Tencent

快速回复 返回顶部 返回列表