计算实稀疏矩阵的特征多项式

计算科学 线性代数 算法 稀疏矩阵
2021-11-24 08:49:11

给定一个通用稀疏矩阵m << n(校正:)非零元素(通常是 )。是通用的,因为它没有特定的属性(例如正定性),并且没有假设结构(例如带状)。ARn×nmn2mO(n)A

有哪些好的数值的特征多项式或最小多项式A

3个回答

如果复杂度不是一个障碍,那么您可能想看看 Danilevskii 方法。它在俄罗斯关于数值线性代数的文献中非常有名,但英语中的信息并不多。你可以从这个链接开始。O(n3)

这个想法相当简单:通过“类似高斯消元”的相似变换,矩阵逐渐简化为Frobenius 范式。如果您找不到信息,我可以使算法更详细。

您可以使用数值方法,如 QR 分解或幂法及其实数(逆幂等)来计算通用矩阵的特征值。之后,您可以通过分解来计算特征多项式: (λ-λ1)(λ-λ2)...(λ-λn)=0 其中 λi 是计算的特征值。以下是关于幂和 QR 方法的简短介绍:

QR-电源

顺便说一句:你想说你有 个条目吗?如果确实 则大多数行和列将完全为空,并且特征多项式实际上可能不是而是mO(n2)mO(n)nO(m)