python 高斯约当消元法求逆矩阵

judge函数判断该矩阵该矩阵是否有逆矩阵

calculate计算逆矩阵

import sysclass MatrixInverse:""""求逆矩阵"""def __init__(self, matrix):self.matrix = matrixself.a = len(self.matrix)self.b = len(self.matrix[0])if self.a != self.b:print("该矩阵不可求逆矩阵")def judge(self):c = 1e = 0m = self.matrixfor i in range(self.a):for j in range(self.a):c = c * m[j % self.a][(i + j) % self.a]# print(f"{j % self.a},{(i + j) % self.a}")e = e + cc = 1for i in range(self.a):for j, k in zip(range(0, self.a*2, 2), range(self.a)):c = c * m[k % self.a][(i + j) % self.a]# print(f"{k % self.a},{(i + j) % self.a}")e = e - cc = 1print(f"该矩阵的值为：{e}", end=",")if e != 0:print("存在逆矩阵。")else:print("不存在逆矩阵。")return edef calculate(self):"""使用高斯约当消元法计算所给矩阵的逆矩阵"""if MatrixInverse.judge(self) == 0:sys.exit()d = [[0 for i in range(self.a*2)] for j in range(self.a)]e = [[0 for i in range(self.a)] for j in range(self.a)]for i, j in zip(range(self.a), range(self.a)):e[i][j] = 1for i in range(self.a):for j in range(self.a):d[i][j] = self.matrix[i][j]for i in range(self.a):for j in range(self.a, self.a*2):d[i][j] = e[i][j-self.a]"""重新选取主元"""m1 = []for i in range(self.a):m1.append(i)for i in range(self.a):m = 0while m < self.a:  # 这两个循环为选取主元if d[m][i] != 0 and i < self.a and m in m1:c2 = d[m][i]  # c2 为选取的主元,m为行，i为列。for x in range(self.a*2):  # 本循环改变主元所在行的元素，各元素除以主元d[m][x] = d[m][x]/c2  # 防止 d[i][m] 的变化for j in range(self.a):  # 本循环以主元所在行为标准，改变其他行c3 = d[j][i]for k in range(self.a*2):if j != m:d[j][k] = d[j][k]/c3 - d[m][k]m1.remove(m)m = self.a  # i 列产生主元后，本列不再产生主元，切换到下一列else:m += 1for i in range(self.a):for j in range(self.a):if d[i][j] != 0:c5 = d[i][j]for k in range(self.a*2):d[i][k] = d[i][k]/c5"""将逆矩阵保存在d2中"""d2 = [[0 for i in range(self.a)] for j in range(self.a)]for i in range(self.a):for j in range(self.a, self.a*2):d2[i][j-self.a] = float('%.2f' % d[i][j])print("该矩阵的逆矩阵为：")print(d2)n = [[1, 2, 3], [0, 0, 0], [3, 4, 3]]
s = MatrixInverse(n)
s.calculate()

结果:

代码只支持二维矩阵

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