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  1. #include <stdio.h>
  2.  
  3. #define SIZE 4
  4.  
  5. // 行列のトレース（対角成分の和）を計算
  6. double calculate_trace(double mat[SIZE][SIZE]) {
  7.     double trace = 0.0;
  8.     for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
  9.         trace += mat[i][i];
  10.     }
  11.     return trace;
  12. }
  13.  
  14. // 行列の積 C = A * B
  15. void matrix_multiply(double A[SIZE][SIZE], double B[SIZE][SIZE], double C[SIZE][SIZE]) {
  16.     for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
  17.         for (int j = 0; j < SIZE; j++) {
  18.             C[i][j] = 0.0;
  19.             for (int k = 0; k < SIZE; k++) {
  20.                 C[i][j] += A[i][k] * B[k][j];
  21.             }
  22.         }
  23.     }
  24. }
  25.  
  26. int main() {
  27.     // あなたの1つ目の行列 A
  28.     double A[SIZE][SIZE] = {
  29.         {1.0,  2.0, 3.0,  5.0},
  30.         {3.0, -5.0, 1.0,  4.0},
  31.         {5.0,  9.0, 2.0, -6.0},
  32.         {1.0,  7.0, 4.0,  1.0}
  33.     };
  34.  
  35.     double M[SIZE][SIZE]; // ワーキング行列 AM
  36.     double B[SIZE][SIZE]; // 各ステップの行列 B
  37.     double c[SIZE + 1];   // 多項式の係数 (c0, c1, c2, c3, c4)
  38.  
  39.     // 初期化
  40.     c[0] = 1.0; // λ^4 の係数は必ず 1.0
  41.     for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
  42.         for (int j = 0; j < SIZE; j++) {
  43.             B[i][j] = (i == j) ? 1.0 : 0.0; // 単位行列
  44.         }
  45.     }
  46.  
  47.     // Faddeev-LeVerrier アルゴリズムの実行
  48.     for (int m = 1; m <= SIZE; m++) {
  49.         matrix_multiply(A, B, M); // M = A * B_{m-1}
  50.         double trace = calculate_trace(M);
  51.         c[m] = -trace / m;        // 係数の決定
  52.  
  53.         // 次のステップのための B_m を計算: B_m = M + c_m * I
  54.         for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
  55.             for (int j = 0; j < SIZE; j++) {
  56.                 B[i][j] = M[i][j] + ((i == j) ? c[m] : 0.0);
  57.             }
  58.         }
  59.     }
  60.  
  61.     // === 行列式（特性方程式）の出力 ===
  62.     printf("=== 行列式の展開結果 (特性方程式) ===\n");
  63.     printf("det(A - λI) = 0\n\n");
  64.     printf("f(λ) = λ^4 + (%.1f)λ^3 + (%.1f)λ^2 + (%.1f)λ + (%.1f) = 0\n", 
  65.             c[1], c[2], c[3], c[4]);
  66.  
  67.     return 0;
  68. }
Success #stdin #stdout 0s 5316KB
comments (?)
stdin
copy 
Standard input is empty
stdout
copy 
=== 行列式の展開結果 (特性方程式) ===
det(A - λI) = 0

f(λ) = λ^4 + (1.0)λ^3 + (-54.0)λ^2 + (-224.0)λ + (-345.0) = 0
https://ideone.com/7C5fTY
language:
C (gcc 8.3)
created:
1 day ago
visibility:
public

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