LU分解,LDLT分解,Cholesky分解

LU分解

如果方阵是非奇异的,即的行列式不为0,LU分解总是存在的

A=LU,将系数矩阵A转变成等价的两个矩阵L和U的乘积,其中L和U分别是下三角和上三角矩阵,而且要求L的对角元素都是1,形式如下:

LU分解,LDLT分解,Cholesky分解

本质上,LU分解是高斯消元的一种表达方式。首先,对矩阵A通过初等行变换将其变为一个上三角矩阵,然后,将原始矩阵A变为上三角矩阵的过程,对应的变换矩阵为一个下三角矩阵。

LDLT分解(LU的进一步分解)

A为对称矩阵,那么会产生A=LDLT分解

定理:若对称矩阵A的各阶顺序主子式不为零时,则A可以唯一分解为A= LDLT

证:当矩阵A的各阶顺序主子式不为零时,A有唯一的Doolittle分解A= LU,矩阵U的对角线元素Uii 不等于0,将矩阵U的每行依次提出

LU分解,LDLT分解,Cholesky分解

A= LDLT

Cholesky分解

如果A是正定矩阵,那么A可以唯一分解为LU分解,LDLT分解,Cholesky分解,

证:如果A是正定矩阵,那么A是对称的,且顺序主子式大于0,则可以唯一分解为A= LDLT

将D分解为LU分解,LDLT分解,Cholesky分解

LU分解,LDLT分解,Cholesky分解,且分解唯一。

如果A是半正定的,也可以分解,不过这时候L就不唯一了.

参考:https://blog.****.net/zhouliyang1990/article/details/21952485