Tính định thức của ma trận NxN

Yêu cầu: Tính định thức của ma trận NxN

Giải thuật: Định thức của ma trận vuông được tính theo công thức sau:

Định thức cấp 2:

Định thức cấp 2
Định thức cấp 2

 

Định thức cấp 3:

Định thức cấp 3
Định thức cấp 3

Việc tính

  • Định thức cấp N dựa vào việc tính định thức cấp (N-1).
  • Định thức cấp (N-1) dựa vào việc tính định thức cấp (N-2).
  • Định thức cấp 4 dựa vào việc tính định thức cấp 3.
  • Định thức cấp 3 dựa vào việc tính định thức cấp 2.

Do vậy, chúng ta sử dụng đệ quy để tính định thức cấp N

/************************Determinate of matrix******************
* Author: vncoding
* Date : 22/12/2015
* Modify: vncoding
***************************************************************/

#include "stdio.h"
#include "conio.h"
#include "stdlib.h"
#define N 10

#define SIGN(x) (x%2? -1 : 1)

int** allocArr(short szRow, short szCol);
void ImportData(int** Arr, int nRow, int nCol, char name);
int DetOfMatrix(int** Arr, int sz);
void FreeMem(int **Buff, int n);

void main()
{
    int iRow, iCol;
    int size;
    int** Arr;

    printf("\nsize of matrix: ");
    scanf("%d", &size);
    Arr = allocArr(size, size);
    ImportData(Arr, size, size, 'A');
    printf("det(A) = %d", DetOfMatrix(Arr, size));

    getch();
}

/*************************************************************
//Function : Import data for matrix
//Parameter: matrix, and the number of row and column and
//name matrix
//Return : void
*************************************************************/
void ImportData(int** Arr, int nRow, int nCol, char name)
{
    int iRow, iCol;
    for(iRow = 0; iRow < nRow; iRow++)
        for(iCol = 0; iCol < nCol; iCol++)
        {
            printf("\n%c[%d][%d] = ", name, iRow, iCol);
            scanf("%d", &Arr[iRow][iCol]);
        }
}

/************************************************************
*Function : calculate determinant of matrix nxn
*Parameter: matrix, and the number of row and column
*Return : void
************************************************************/

int DetOfMatrix(int** Arr, int sz)
{
    int i, j, k, p = 0;
    int det = 0;
    int m, n;
    int** subArr;
    if (sz < 2)
    {
        return -1;
    }
    if (sz == 2)
    {
        return (Arr[0][0]*Arr[1][1] - Arr[0][1]*Arr[1][0]);
    }
    else
    {
        if (!(subArr = allocArr(sz - 1, sz - 1)))
        {
            return -1;
        }
        for (i = 0; i < sz; i++)
        {
            m = n = 0;
            for (j = 1; j < sz; j++)
            {
                for (k = 0; k < sz; k++)
                {
                    if (k != i)
                    {
                        subArr[m][n] = Arr[j][k]; 
                        n++;
                        if (n == sz-1)
                        {
                            m++;
                            n = 0;
                        }

                    }
                }
            }
            det += SIGN(i)*Arr[0][i]*DetOfMatrix(subArr, sz - 1);
        }
        FreeMem(subArr, sz-1);
        return det;
    }
}

int** allocArr(short szRow, short szCol)
{
    int i;
    int **pArr;
    // Allocate memory for array
    pArr = (int**)malloc(szRow * sizeof(int *));
    if (!pArr)
    {
        return NULL;
    }
    for(i = 0; i < szRow; i++)
    {
        pArr[i] = (int*)malloc(szCol * sizeof(int));
        if (!pArr[i])
        {
            return NULL;
        }
    }
    return pArr;
}

/*************************************************************
*Function : free allocated memory
*Parameter: pointer to memory
*Return : void
*************************************************************/
void FreeMem(int **Buff, int n)
{
    int i, j;
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        if (Buff[i])
        {
            free(Buff[i]);
            Buff[i] = NULL;
        }
    }
    if (Buff)
    {
        free(Buff);
    } 
}

 

Kết quả:

Tính định thức ma trận
Tính định thức ma trận

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.

*