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特征值和特征向量的解析解法--带有重复特征值的矩阵

当一个矩阵具有重复的特征值时,意味着存在多个线性无关的特征向量对应于相同的特征值。这种情况下,我们称矩阵具有重复特征值。...考虑一个n×n的矩阵A,假设它有一个重复的特征值λ,即λ是特征值方程det(A-λI) = 0的多重根。我们需要找到与特征值λ相关的特征向量。...我们可以通过以下步骤进行计算: 对于每一个特征值λ,我们解决线性方程组(A-λI)x = 0来获得一个特征向量。这里,A是矩阵,λ是特征值,x是特征向量。...如果我们已经找到一个特征向量v₁,我们可以通过正交化过程来找到与之正交的特征向量v₂。通过Gram-Schmidt正交化方法,我们可以计算出一个正交的特征向量集合。...当矩阵具有重复特征值时,我们需要找到与特征值相关的线性无关特征向量。对于代数重数为1的特征值,只需要求解一个线性方程组即可获得唯一的特征向量。

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    线性代数精华——矩阵的特征值与特征向量

    今天和大家聊一个非常重要,在机器学习领域也广泛使用的一个概念——矩阵的特征值与特征向量。...我们先来看它的定义,定义本身很简单,假设我们有一个n阶的矩阵A以及一个实数λ,使得我们可以找到一个非零向量x,满足: ?...我们都知道,对于一个n维的向量x来说,如果我们给他乘上一个n阶的方阵A,得到Ax。从几何角度来说,是对向量x进行了一个线性变换。变换之后得到的向量y和原向量x的方向和长度都发生了改变。...我们令这个长度发生的变化当做是系数λ,那么对于这样的向量就称为是矩阵A的特征向量,λ就是这个特征向量对应的特殊值。 求解过程 我们对原式来进行一个很简单的变形: ?...第一个返回值是矩阵的特征值,第二个返回值是矩阵的特征向量,我们看下结果: ?

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    矩阵特征值和特征向量怎么求_矩阵的特征值例题详解

    设 A 是n阶方阵,如果存在数m和非零n维列向量 x,使得 Ax=mx 成立,   则称 m 是A的一个特征值(characteristic value)或本征值(eigenvalue)。   ...非零n维列向量x称为矩阵A的属于(对应于)特征值m的特征向量或本征向量,简称A的特征向量或A的本征向量。 Ax=mx,等价于求m,使得 (mE-A)x=0,其中E是单位矩阵,0为零矩阵。...|mE-A|=0,求得的m值即为A的特征值。|mE-A| 是一个n次 多项式,它的全部根就是n阶方阵A的全部特征值,这些根有可能相重复,也有可能是 复数。...特征向量的引入是为了选取一组很好的基。空间中因为有了矩阵,才有了坐标的优劣。对角化的过程,实质上就是找特征向量的过程。...经过上面的分析相信你已经可以得出如下结论了:坐标有优劣,于是我们选取特征向量作为基底,那么一个线性变换最核心的部分就被揭露出来——当矩阵表示线性变换时,特征值就是变换的本质!

    1.2K40

    老生常谈,判断两个区域是否具有相同的值

    标签:Excel公式练习 这个问题似乎很常见,如下图1所示,有两个区域,你能够使用公式判断它们是否包含相同的值吗?...如果两个区域包含的值相同,则公式返回TRUE,否则返回FALSE。 关键是要双向比较,即不仅要以range1为基础和range2相比,还要以range2为基础和range1相比。...最简洁的公式是: =AND(COUNTIF(range1,range2),COUNTIF(range2,range1)) 这是一个数组公式,输入完后要按Ctrl+Shift+Enter组合键。...看到了吧,同样的问题,各种函数各显神通,都可以得到想要的结果。仔细体味一下上述各个公式,相信对于编写公式的水平会大有裨益。 当然,或许你有更好的公式?欢迎留言。...注:有兴趣的朋友可以到知识星球完美Excel社群下载本文配套示例工作簿。

    1.8K20

    特征值和特征向量的解析解法--正交矩阵

    正交矩阵是一类非常重要的矩阵,其具有许多特殊性质和应用。在特征值和特征向量的解析解法中,正交矩阵发挥着重要的作用。本文将详细介绍正交矩阵的定义、性质以及与特征值和特征向量相关的解析解法。...正交矩阵具有以下重要的性质: 列向量是正交的:正交矩阵的每一列向量都是正交的,即任意两列向量的内积为0。这意味着正交矩阵的列向量构成了一个正交向量组。...保持长度和角度不变:对于任意向量x,正交矩阵Q乘以x后得到的向量Qx的长度和与x的夹角都与x相同。换句话说,正交矩阵保持向量的长度和角度不变。...由于正交矩阵具有这些特殊的性质,它们在特征值和特征向量的解析解法中具有重要的作用。 在特征值和特征向量的解析解法中,我们可以利用正交矩阵的特性来简化计算。...正交矩阵在特征值和特征向量的解析解法中具有重要的地位和作用。它们的特殊性质使得特征值和特征向量的计算更加简化和有效,为我们理解矩阵的性质和应用提供了有力的工具。

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    SVD奇异值分解 中特征值与奇异值的数学理解与意义

    特征值与特征向量 如果一个向量 v 是 方阵 A 的特征向量,将可以表示成下面的形式: Av=\lambda v 此时 λ 就被称为特征向量 v 对应的特征值,并且一个矩阵的一组特征向量是一组正交向量...特征值分解是将一个矩阵分解成下面的形式: A=Q\Sigma Q^{-1} 其中 Q 是这个矩阵 A 的特征向量组成的矩阵, Σ 是一个对角阵,每一个对角线上的元素就是一个特征值。...奇异值分解是一个能适用于任意的矩阵的一种分解的方法: A=U\Sigma V^T 假设 A 是一个N * M的矩阵,那么得到的 U 是一个N * N的方阵(里面的向量是正交的,U里面的向量称为左奇异向量...定义一下部分奇异值分解:r是一个远小于m和n的数 A_{m*n}\approx U_{m*r}\Sigma_{r*r}V^T_{r*n} 奇异值分解和推荐算法 在之前的博客中的SVD推荐本质上是model-based...具体例子可以看参考链接2 奇异值与主成分分析(PCA) PCA的原理可以理解为对原始的空间中顺序地找一组相互正交的坐标轴,第一个轴是使得方差最大的,第二个轴是在与第一个轴正交的平面中使得方差最大的,第三个轴是在与第

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    矩阵特征值和特征向量详细计算过程(转载)_矩阵特征值的详细求法

    1.矩阵特征值和特征向量定义 A为n阶矩阵,若数λ和n维非0列向量x满足Ax=λx,那么数λ称为A的特征值,x称为A的对应于特征值λ的特征向量。...式Ax=λx也可写成( A-λE)x=0,并且|λE-A|叫做A 的特征多项式。...当特征多项式等于0的时候,称为A的特征方程,特征方程是一个齐次线性方程组,求解特征值的过程其实就是求解特征方程的解。 计算:A的特征值和特征向量。...计算行列式得 化简得: 得到特征值: 化简得: 令 得到特征矩阵: 同理,当 得: , 令 得到特征矩阵: 版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人...如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 举报,一经查实,本站将立刻删除。

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    线性代数的本质课程笔记-特征向量/特征值

    ,这里的[3,1;0,2],其中3,1是第一行,0,2是第二行): 在这个变换过程中,很多向量都离开了其原本所张成的空间,即所在的直线,但也有一些向量在变换后,仍恰好落在原来的直线上: 如上面的例子中,...,即让λ与单位矩阵相乘: 然后就可以都移到等号左边,提出公因子来: 接下来的目标就是求解向量v,使得v与(A-λI)相乘的结果为零向量。...更特别的,有时候一个矩阵只有一个特征值,但是其对应的特征向量分布在不同的直线上,如下面的矩阵将空间中所有的向量都拉伸了两倍,它只有一个特征值2,但是所有的向量都是其特征向量: 最后,讲一下特征基的概念。...因此如果想要将我们坐标系下的一个线性变换M,作用到另一个坐标系中,需要怎么做呢?...首先要将一个向量在另一个坐标系中的坐标转换到我们的空间中坐标,然后在进行线性变换M,最后在变回到另一个空间中的坐标: 最后还是最开始的例子,假设想让在我们的坐标系下得到的特征向量(因为直线上所有的向量都可以作为特征向量

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    设计在单链表中删除值相同的多余结点的算法

    这是一个无序的单链表,我们采用一种最笨的办法,先指向首元结点,其元素值为2,再遍历该结点后的所有结点,若有结点元素值与其相同,则删除;全部遍历完成后,我们再指向第二个结点,再进行同样的操作。...这样就成功删除了一个与首元结点重复的结点,接下来以同样的方式继续比较,直到整个单链表都遍历完毕,此时单链表中已无与首元结点重复的结点;然后我们就要修改p指针的指向,让其指向首元结点的下一个结点,再让q指向其下一个结点...,继续遍历,将单链表中与第二个结点重复的所有结点删除。...刚才我们已经删除了一个结点,那么接下来p应该指向下一个结点了: 此时让指针p指向的结点与下一个结点的元素值比较,发现不相等,那么让q直接指向下一个结点即可:q = q -> next。...继续让q指向的结点的下一个结点与p指向的结点的元素值比较,发现不相等,此时继续移动q,移动过后q的指针域为NULL,说明遍历结束,此时应该移动指针p。

    2.3K10

    Python中相同的值在内存中到底会保存几份

    Python采用基于值的内存管理模式,相同的值在内存中只有一份。这是很多Python教程上都会提到的一句话,但实际情况要复杂的多。什么才是值?什么样的值才会在内存中只保存一份?这是个非常复杂的问题。...0、首先明确一点,整数、实数、字符串是真正意义上的值,而上面那句话中的“值”主要指整数和短字符串。...1、对于[-5, 256]之间的整数,会在内存中进行缓存,任何时刻在内存中只有一份。 ? 对于任意对象,系统会维护一个计数器时刻记录该对象被引用的次数。...那是不是可以说,如果把大整数放进列表或元组中,在内存中就只有一份了呢?错!不能这么说。准确地说,应该是同一个列表或元组中的大整数在内存中会保存一份。 ?...4、对于字符串,是否进行缓存,是一个复杂的事情,并不是单纯地看长度。 ? 回想前面把大整数放进同一个列表或元组的情况,那么如果把长字符串放进列表或元组中,会不会也只保存一份呢?很遗憾,不会。 ?

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    如何从两个List中筛选出相同的值

    问题 现有社保卡和身份证若干,想要匹配筛选出一一对应的社保卡和身份证。 转换为List socialList,和List idList,从二者中找出匹配的社保卡。...模型 创建社保卡类 /** * @author Ryan Miao */ class SocialSecurity{ private Integer id;//社保号码 private...采用Hash 通过观察发现,两个list取相同的部分时,每次都遍历两个list。那么,可以把判断条件放入Hash中,判断hash是否存在来代替遍历查找。...事实上还要更快,因为hash还需要创建更多的对象。然而,大部分情况下,n也就是第二个数组的长度是大于3的。这就是为什么说hash要更好写。...当然,另一个很重要的原因是lambda stream的运算符号远比嵌套循环让人喜爱。

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    .NET中的值类型与引用类型

    .NET中的值类型与引用类型 这是一个常见面试题,值类型(Value Type)和引用类型(Reference Type)有什么区别?他们性能方面有什么区别?...我们创建了40万个B16类型,然后对这40万个B16进行了统计,其中: A1是一个字节(byte)的class; A16是包含16个A1的class; B16是包含16个A16的class; 可以计算出...因为没有同步块索引,导致: 值类型不能参与线程同步(lock) 值类型不需要进行垃圾回收(GC) 值类型的哈希值计算过程与引用类型不同(HashCode) 因为没有方法表指针,导致: 值类型不能继承 值类型的性能...其中指针基本可以与引用类型进行类比: ✔指针和引用类型的引用,都指向真实的对象内存位置 ❌动态分配的内存需要手动删除,引用类型会自动GC回收 ❌指针指向的内存位置不会变,引用类型指向的内存位置会随着GC...C#中的值类型支持 引用类型是如此好,以至于平时完全不需要创建值类型,就能完成任务了。但为什么值类型仍然还是这么重要呢?

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    Java中的值传递与引用传递

    我们定义了一个名为modifyValue的方法,它接受一个整数参数value,然后将value的值修改为20。...但是,在main方法中,我们可以看到,x的值仍然是10。这是因为在modifyValue方法内部,对value的修改不会影响到x的值。这就是值传递的特点。 什么是引用传递?...在一些编程语言中,如C++,可以实现引用传递,但在Java中,不存在真正的引用传递。 为什么Java中只有值传递? 在Java中,虽然我们常常听到关于引用传递的说法,但实际上,Java只支持值传递。...在方法内部,我们修改了数组的第一个元素为100。然而,如果我们运行这个程序,会发现arr[0]的值确实变成了100。...这个引用副本指向同一个对象,所以我们可以在方法内部修改对象的状态,但不能改变引用本身。 结论 在Java中,只有值传递这一种参数传递方式。无论是基本数据类型还是对象,方法接收的都是参数值的副本。

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    Java中获取一个数组的最大值和最小值

    1,首先定义一个数组; //定义数组并初始化 int[] arr=new int[]{12,20,7,-3,0}; 2,将数组的第一个元素设置为最大值或者最小值; int max=arr[0...];//将数组的第一个元素赋给max int min=arr[0];//将数组的第一个元素赋给min 3,然后对数组进行遍历循环,若循环到的元素比最大值还要大,则将这个元素赋值给最大值;同理,若循环到的元素比最小值还要小...,则将这个元素赋值给最小值; for(int i=1;i的第二个元素开始赋值,依次比较 if(arr[i]>max){//如果arr[i]大于最大值...main(String[] args) { //定义数组并初始化 int[] arr=new int[]{12,20,7,-3,0}; int max=arr[0];//将数组的第一个元素赋给...max int min=arr[0];//将数组的第一个元素赋给min for(int i=1;i的第二个元素开始赋值,依次比较

    6.3K20

    Java中的值传递与引用传递详解

    (1)值传递 在方法调用中,实参会把它的值传递给形参,形参只是实参的值初始化一个临时的存储单元,因此形参与实参虽然有着相同的值,但是却有着不同的存储单元,因此对形参的改变不会影响实参的值。...(2)引用传递 在方法调用中,传递的是对象(也可以看作是对象的地址),这时形参与实参的对象指向同一块存储单元,因此对形参的改变就会影响实参的值。...在调用方法testPassParameter时,由于i为基本类型,因此参数是按值传递的,此时会创建一个i的副本,该副本与i有相同的值,把这个副本作为参数赋值给n,作为传递的参数。...而StringBuffer由于是一个类,因此按引用传递,传递的是它的引用(传递的是存储“Hello”的地址),如上图所示,在testPassParameter内部修改的是n的值,这个值与i是没有关系的。...其实这是一个理解上的误区,上述代码还是按引用传递的,只是由于Integer是不可变类,因此没有提供改变它值的方法,在上例中,执行完语句b++后,由于Integer是不可变类,因此此时会创建一个新值为2的

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    C# 中的值类型与引用类型

    在 C# 编程中,理解值类型和引用类型之间的区别是非常重要的,因为这直接影响到内存管理、性能优化以及编程模式的选择。...1.2 存储方式值类型:数据存储在栈中或作为对象的一部分存储在堆上。当一个值类型的变量被赋值给另一个变量时,实际上是复制了该值类型的数据。...引用类型:数据存储在堆上,而变量则保存在栈中,指向这些数据的引用。当一个引用类型的变量被赋值给另一个变量时,实际上只是复制了引用本身,而不是引用的对象。...但是,过多的对象创建可能导致垃圾回收压力增大。2....总结理解 C# 中值类型与引用类型的差异对于写出高效且健壮的代码至关重要。通过合理选择类型并注意相关陷阱,可以有效地提升程序的质量。希望本文能帮助大家更好地掌握这一核心概念,并在实际开发中灵活运用。

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