Faddeev_Leverrier法确定矩阵特征方程系数

来源:互联网 发布:网络层的数据帧结构 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 12:28

//Faddeev_Leverrier法确定矩阵特征方程系数
#include <iostream>

using namespace std;

class faddeev
{
private:
 int i, j, k, l, n;
 double sum1, sum2;
 double *alpha;
 double **a, **b, **c;

public:
 void solution();
 double trace();
 ~faddeev()
 {
  delete[] alpha;
  for (i = 0; i < n; i++)
  {
   delete[] a[i];
  }
  delete[] a;
  for (i = 0; i < n; i++)
  {
   delete[] b[i];
  }
  delete[] b;
  for (i = 0; i < n; i++)
  {
   delete[] c[i];
  }
  delete[] c;
 }
};

void main()
{
 faddeev eigen;
 eigen.solution();
}

//Faddeev_Leverrier法
void faddeev::solution()
{
 cout << "输入矩阵阶数:";
 cin >> n;
 a = new double*[n];
 for (i = 0; i < n; i++)
 {
  a[i] = new double[n];
 }
 b = new double*[n];
 for (i = 0; i < n; i++)
 {
  b[i] = new double[n];
 }
 c = new double*[n];
 for (i = 0; i < n; i++)
 {
  c[i] = new double[n];
 }
 alpha = new double[n+1];
 for (i = 0; i < n; i++)
  for (j = 0; j < n; j++)
  {
   cout << "\n输入a[" << i << "][" << j << "] = ";
   cin >> a[i][j];
  }
 alpha[0] = 1.0;
 for (i = 0; i < n; i++)
  for (j = 0; j < n; j++)
  {
   b[i][j] = a[i][j];
  }
 alpha[1] = trace();
 for (k = 2; k <= n; k++)
 {
  for (i = 0; i < n; i++)
   for (j = 0; j < n; j++)
   {
    if (i == j)
    {
     c[i][j] = b[i][j] - alpha[k-1];
    }
    else
    {
     c[i][j] = b[i][j];
    }
   }
  for (i = 0; i < n; i++)
   for (j = 0; j < n; j++)
   {
    sum2 = 0.0;
    for (l = 0; l < n; l++)
    {
     sum2 += a[i][l]*c[l][j];
    }
    b[i][j] = sum2;
   }
  alpha[k] = trace() / k;
 }
 cout << "\n特征多项式的系数是:" << endl;
 for (i = 1; i <= n; i++)
 {
  cout << "\nalpha[" << i << "] = " << alpha[i] << endl;
 }
}

//计算矩阵迹的函数
double faddeev::trace()
{
 sum1 = 0.0;
 for (i = 0; i < n; i++)
  for (j = 0; j < n; j++)
  {
   if (i == j)
   {
    sum1 += b[i][j];
   }
  }
 return(sum1);
}