C#矩陣運算類庫

這個類庫是本人參考許多相關資料之后做出的C#矩陣運算類庫，因為C#的數值計算庫相對比較少，所以希望這個類庫能夠給大家帶來一些幫助。

源碼github網址：https://github.com/JoshuaHe2015/MatrixLibrary

功能介紹：（持續更新中）

1、矩陣的基本運算：

　　矩陣的加、減、乘、除、求逆、求冪、求秩、求行列式、轉置。運算包括矩陣與矩陣的運算，矩陣與向量的運算和矩陣與標量的運算。

using System;
using LinearAlgebra;
namespace MatrixLibraryTest
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Matrix A = Matrix.Create(2, 2, new double[] { 1, 2, 3, 4 });
            Matrix B = new double[,] {
                { 5, 6 },
                { 7, 8 } };
            Matrix C = A + B;
            Matrix D = A * 2;
            Matrix E = A * B;
            Matrix F = E.Inverse();
            Console.WriteLine(C);
            Console.WriteLine(D);
            Console.WriteLine(E);
            Console.WriteLine(F);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

 

2、矩陣分解：

　　LU分解、QR分解

using System;
using LinearAlgebra;
namespace MatrixLibraryTest
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Matrix A = new double[,]
            {
              {1,2,3 },
              {2,5,2 },
              {3,1,5 }
            };
            var lu = A.LU();
            Console.WriteLine(lu.L);
            Console.WriteLine(lu.U);
            Matrix B = new double[,]
            {
                {1,1,-1 },
                {2,1,0 },
                {1,-1,0 },
                {-1,2,1 }
            };
            var qr = B.QR();
            Console.WriteLine(qr.Q);
            Console.WriteLine(qr.R);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

 

3、IO操作：

　　支持從文本文件中讀取矩陣、將矩陣寫入文本文件

using System;
using LinearAlgebra;
namespace MatrixLibraryTest
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Matrix A = Matrix.Load("D:\\mat_A.txt");
            Console.WriteLine(A);
            Matrix B = Matrix.Random(3, 3);
            B.Save("D:\\mat_B");
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

 

4、特殊運算：

　　求Hessen Berg矩陣，求解矩陣特征值

5、線性方程組的求解：

　　高斯消元法求解線性方程組、QR分解求最小二乘解、共軛梯度法求對稱正定方程組6、特殊矩陣：

　　生成零矩陣、一矩陣、單位矩陣

7、提取矩陣子集：

　　可以提取矩陣的行、列或對角

8、其他：

　　支持復數運算與向量運算

 

參考文獻：

　　1、數值分析(第5版)/李慶揚 著/清華大學出版社

　　2、C#數值計算算法編程/周長發 著/電子工業出版社