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C#行列式计算程序

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互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了C#行列式计算程序，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含9599字，纯文字阅读大概需要14分钟。

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原文链接：http://www.cnblogs.com/zhy2002/archive/2010/02/20/1669663.html PermutationGen用来枚举{1,...,n}的所有全排列。 D类用来计算行列式，只能对数值进行计算。 C#行列式计算程序 - 文章图片

代码 using?System;
using?System.Collections.Generic;
using?System.Linq;
using?System.Text;

namespace?Determinant
{
????class?Program
????{
????????static?void?Main(string[]?args)
????????{
????????????//Console.WriteLine(D.SwitchCount(new?int[]?{?3,?2,?5,?1,?4?}));

????????????//D.PermutationGen?pg?=?new?D.PermutationGen(4);
????????????//pg.FastIteration?=?true;
????????????//foreach?(var?p?in?pg)
????????????//{
????????????//????Console.WriteLine(pg.PermutationToString(p));
????????????//}

????????????D?d1?=?new?D(3);
????????????d1.Data[0,?0]?=?1;
????????????d1.Data[0,?1]?=?2;
????????????d1.Data[0,?2]?=?-4;
????????????d1.Data[1,?0]?=?-2;
????????????d1.Data[1,?1]?=?2;
????????????d1.Data[1,?2]?=?1;
????????????d1.Data[2,?0]?=?-3;
????????????d1.Data[2,?1]?=?4;
????????????d1.Data[2,?2]?=?-2;
????????????Console.WriteLine(d1.Value);

????????????D?d2?=?new?D(2);
????????????d2.Data[0,?0]?=?3;
????????????d2.Data[0,?1]?=?12;
????????????d2.Data[1,?0]?=?2;
????????????d2.Data[1,?1]?=?1;
????????????Console.WriteLine(d2.Value);
????????????Console.ReadKey();
????????}
????}

????public?class?D
????{
????????///?<summary>
????????///?计算1-n的一个全排列的逆序数
????????///?</summary>
????????///?<param?name="permutation">a?permutation?of?1-permutation.Length</param>
????????///?<returns></returns>
????????public?static?int?SwitchCount(int[]?permutation)
????????{
????????????int?count?=?0;
????????????if?(permutation?==?null?||?permutation.Length?==?0)?throw?new?ArgumentException("输入不能为空",?"permutation");
????????????if?(permutation.Length?==?1)
????????????{
????????????????return?0;
????????????}
????????????for?(int?i?=?0;?i?<?permutation.Length;?i++)
????????????{
????????????????if?(permutation[i]?<?1?||?permutation[i]?>?permutation.Length)?throw?new?ArgumentException("只计算1-n的排列的逆序数");
????????????}
????????????for?(int?i?=?0;?i?<?permutation.Length;?i++)
????????????{
????????????????for?(int?j?=?i?+?1;?j?<?permutation.Length;?j++)
????????????????{
????????????????????if?(permutation[i]?>?permutation[j])?count++;
????????????????????else?if?(permutation[i]?==?permutation[j])?throw?new?ArgumentException(String.Format("数字{0}重复出现在位置{1}和{2}",?permutation[i],?i,?j),?"permutation");
????????????????}
????????????}
????????????return?count;
????????}

????????double[,]?data;
????????int?n;
????????PermutationGen?pg;

????????public?D(int?rank)
????????{
????????????if?(rank?<?2)?throw?new?ArgumentException("Rank?is?at?least?2.");
????????????n?=?rank;
????????????data?=?new?double[rank,?rank];
????????????data.Initialize();
????????}

????????public?double[,]?Data
????????{
????????????get
????????????{
????????????????return?data;
????????????}
????????}

????????public?double?Value?//calculate?the?value?form?the?data?given
????????{
????????????get
????????????{
????????????????double?v?=?0;
????????????????if?(pg?==?null)
????????????????{
????????????????????pg?=?new?PermutationGen(n);
????????????????}

????????????????foreach?(var?p?in?pg)
????????????????{
????????????????????double?u?=?1;
????????????????????for?(int?i?=?0;?i?<?n;?i++)
????????????????????{?//固定行，选列
????????????????????????u?*=?data[i,?p[i]?-?1];
????????????????????}
????????????????????u?*=?((SwitchCount(p)?&?1)?==?1???-1?:?1);
????????????????????v?+=?u;
????????????????}

????????????????return?v;
????????????}
????????}

????????public?class?PermutationGen?:?IEnumerable<int[]>
????????{
????????????int[]?p,?t,?f;
????????????int?len;
????????????StringBuilder?pString;

????????????public?bool?ReturnNewPermutation
????????????{
????????????????get;
????????????????set;
????????????}

????????????public?bool?FastIteration
????????????{
????????????????get;
????????????????set;
????????????}

????????????public?PermutationGen(int?length)
????????????{
????????????????len?=?length;
????????????????p?=?new?int[length];
????????????????t?=?new?int[length];//尚未被使用的数字
????????????????f?=?new?int[length?+?1];
????????????????for?(int?i?=?len;?i?>=?0;?i--)?//最前面两个元素不用
????????????????{
????????????????????f[i]?=?Factorial(i);
????????????????}
????????????}

????????????public?int?Count
????????????{
????????????????get
????????????????{
????????????????????return?f[len];
????????????????}
????????????}

????????????///?<summary>
????????????///?
????????????///?</summary>
????????????///?<param?name="id">1至len</param>
????????????///?<returns></returns>
????????????public?int[]?GetPermutation(int?id)
????????????{
????????????????if?(id?>=?f[len]?||?id?<?0)?throw?new?ArgumentException("1<=id<=len!");
????????????????for?(int?i?=?0;?i?<?len;?i++)?//所有数字都未被使用
????????????????{
????????????????????t[i]?=?i?+?1;
????????????????}

????????????????int?r,?n,?m?=?id;
????????????????for?(int?i?=?0;?i?<?len;?i++)
????????????????{
????????????????????n?=?Math.DivRem(m,?f[len?-?i?-?1],?out?r);
????????????????????p[i]?=?GetUnusedNumberN(n?+?1);
????????????????????m?=?r;
????????????????}
????????????????return?p;
????????????}

????????????public?string?PermutationToString(int[]?p)
????????????{
????????????????int?len?=?p.Length;
????????????????if?(pString?==?null)
????????????????{
????????????????????pString?=?new?StringBuilder(len?*?3);
????????????????}
????????????????pString.Length?=?0;
????????????????pString.Append(p[0]);
????????????????for?(int?i?=?1;?i?<?len;?i++)
????????????????{
????????????????????pString.Append(",");
????????????????????pString.Append(p[i]);
????????????????}

????????????????return?pString.ToString();
????????????}
????????????public?string?GetPermutationString()
????????????{
????????????????return?PermutationToString(p);
????????????}

????????????public?static?int?Factorial(int?n)
????????????{
????????????????int?result?=?1;
????????????????for?(int?i?=?n;?i?>?1;?i--)
????????????????{
????????????????????result?*=?i;
????????????????}
????????????????return?result;
????????????}

????????????///?<summary>
????????????///?返回第n个未被使用的元素
????????????///?</summary>
????????????///?<param?name="n"></param>
????????????///?<returns></returns>
????????????int?GetUnusedNumberN(int?n)
????????????{
????????????????int?count?=?0;
????????????????for?(int?i?=?0;?i?<?len;?i++)
????????????????{
????????????????????if?(t[i]?!=?0)
????????????????????{
????????????????????????count++;
????????????????????????if?(count?==?n)
????????????????????????{
????????????????????????????int?q?=?t[i];
????????????????????????????t[i]?=?0;//返回即被使用
????????????????????????????return?q;
????????????????????????}
????????????????????}
????????????????}

????????????????return?0;//没有足够的剩余元素
????????????}

????????????///?<summary>
????????????///?return?the?smallest?positive?integer?that?is?not?included?in?the?n?elements?of?array?starting?for?start
????????????///?</summary>
????????????int?GetNextSmallest(int[]?array,?int?start,?int?n,?int?searchStart)
????????????{
????????????????int?i;
????????????????for?(i?=?searchStart;?i?<=?searchStart?+?n;?i++)
????????????????{
????????????????????int?j;
????????????????????for?(j?=?start;?j?<?n;?j++)
????????????????????{
????????????????????????if?(array[j]?==?i)?break;
????????????????????}
????????????????????if?(j?==?n)
????????????????????{
????????????????????????return?i;
????????????????????}
????????????????}
????????????????return?0;?//impossible,?but?required?by?grammar
????????????}

????????????#region?IEnumerable<int[]>?成员

????????????public?IEnumerator<int[]>?GetEnumerator()
????????????{
????????????????if?(FastIteration)
????????????????{
????????????????????for?(int?i?=?0;?i?<?len;?i++)
????????????????????{
????????????????????????p[i]?=?i?+?1;
????????????????????}

????????????????????for?(int?i?=?0;?i?<?f[len]?-?1;?i++)//返回第0号到倒数第二个排列
????????????????????{
????????????????????????yield?return?ReturnNewPermutation???p.Clone()?as?int[]?:?p;
????????????????????????//每次迭代构造下次应当返回的排列
????????????????????????for?(int?j?=?len?-?1;?j?>?0;?j--)
????????????????????????{
????????????????????????????if?(i?/?f[j]?!=?(i?+?1)?/?f[j])
????????????????????????????{
????????????????????????????????//set?p?at?level?j
????????????????????????????????int?k?=?len?-?j?-?1;//convert?to?p?index
????????????????????????????????p[k]?=?GetNextSmallest(p,?0,?k,?p[k]?+?1);
????????????????????????????????k++;
????????????????????????????????while?(k?<?len)
????????????????????????????????{
????????????????????????????????????p[k]?=?GetNextSmallest(p,?0,?k,?1);
????????????????????????????????????k++;
????????????????????????????????}
????????????????????????????????break;
????????????????????????????}
????????????????????????}
????????????????????}
????????????????????yield?return?ReturnNewPermutation???p.Clone()?as?int[]?:?p;
????????????????}
????????????????else
????????????????{
????????????????????if?(ReturnNewPermutation)
????????????????????{
????????????????????????for?(int?i?=?0;?i?<?f[len];?i++)
????????????????????????{
????????????????????????????yield?return?GetPermutation(i).Clone()?as?int[];
????????????????????????}
????????????????????}
????????????????????else
????????????????????{
????????????????????????for?(int?i?=?0;?i?<?f[len];?i++)
????????????????????????{
????????????????????????????yield?return?GetPermutation(i);
????????????????????????}
????????????????????}
????????????????}
????????????}

????????????#endregion

????????????#region?IEnumerable?成员

????????????System.Collections.IEnumerator?System.Collections.IEnumerable.GetEnumerator()
????????????{
????????????????return?GetEnumerator();
????????????}

????????????#endregion
????????}
????}
}

转载于:https://www.cnblogs.com/zhy2002/archive/2010/02/20/1669663.html

内容总结

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