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LU分解,LDLT分解,Cholesky分解

LU分解

如果方陣是非奇異的,即的行列式不為0,LU分解總是存在的

A=LU,將係數矩陣A轉變成等價的兩個矩陣L和U的乘積,其中L和U分別是下三角和上三角矩陣,而且要求L的對角元素都是1,形式如下:

本質上,LU分解是高斯消元的一種表達方式。首先,對矩陣A通過初等行變換將其變為一個上三角矩陣,然後,將原始矩陣A變為上三角矩陣的過程,對應的變換矩陣為一個下三角矩陣。

LDLT分解(LU的進一步分解)

A為對稱矩陣,那麼會產生A=LDLT分解

定理:若對稱矩陣A的各階順序主子式不為零時,則A可以唯一分解為A= LDLT

證:當矩陣A的各階順序主子式不為零時,A有唯一的Doolittle分解A= LU,矩陣U的對角線元素Uii 不等於0,將矩陣U的每行依次提出

A= LDLT

Cholesky分解

如果A是正定矩陣,那麼A可以唯一分解為A=LL^T,

證:如果A是正定矩陣,那麼A是對稱的,且順序主子式大於0,則可以唯一分解為A= LDLT

將D分解為\sqrt{D}\sqrt{D}

A=LDL^T=L\sqrt{D}\sqrt{D}L^T=L\sqrt{D}\sqrt{D}^TL^T=L\sqrt{D}(L\sqrt{D})^T,且分解唯一。

如果A是半正定的,也可以分解,不過這時候L就不唯一了.

參考:https://blog.csdn.net/zhouliyang1990/article/details/21952485