
【計】 inverse iteration
in reverse; on the contrary; turn over
【醫】 contra-; re-; trans-
【計】 iterate; iteration
在計算數學領域,“反疊代”(Inverse Iteration)是一種求解矩陣特征值問題的數值方法,尤其用于計算給定近似特征值對應的特征向量,或求取最小模特征值及其特征向量。以下是其詳細解釋:
一、術語定義與核心概念
“反疊代”是疊代法的一種變體,其核心在于對矩陣的逆進行疊代操作。若目标矩陣為 ( A ),待求特征值為 ( lambda ),則算法通過疊代公式:
$$ mathbf{x}^{(k+1)} = frac{(A - sigma I)^{-1} mathbf{x}^{(k)}}{| (A - sigma I)^{-1} mathbf{x}^{(k)} |} $$
逼近特征向量。其中 (sigma) 是特征值 (lambda) 的近似值,( I ) 為單位矩陣。疊代收斂後,(mathbf{x}^{(k)}) 趨近于對應 (sigma) 的特征向量,而瑞利商可進一步優化特征值估計。
二、數學原理與計算步驟
選取接近目标特征值的移位參數 (sigma),構造矩陣 ( A - sigma I ) 。
每步疊代需求解 ((A - sigma I) mathbf{y} = mathbf{x}^{(k)}),實際通過LU分解等數值方法實現 。
更新向量 (mathbf{x}^{(k+1)} = mathbf{y} / |mathbf{y}|),直至特征向量變化量小于設定阈值。
三、典型應用場景
權威參考資料
Johns Hopkins University Press(經典數值代數教材,第7章詳述反疊代)
疊代法專題(多篇論文讨論移位反疊代的收斂性優化)
F12: Eigenvalue Problem Routines(工業級反疊代算法實現)
注:實際應用中需結合預處理技術(如不完全LU分解)加速線性方程組求解,并警惕 (sigma) 與真實特征值過于接近導緻的數值不穩定問題。
"反疊代"在編程語境中通常指"反向疊代器"(Reverse Iterator),是C++标準庫中的一種疊代器類型。以下是詳細解釋:
核心定義
反向疊代器是一種適配器模式,通過重新定義自增(++)和自減(--)操作符實現容器的反向遍曆。它從最後一個元素開始,移動到第一個元素。例如對vector
容器,常規疊代器從begin到end,而反向疊代器從rbegin到rend。
行為特性
++
操作指向容器前一個元素,--
操作指向後一個元素operator--()
實現反向疊代器的operator++()
與正向疊代器的對比 | 特性 | 正向疊代器| 反向疊代器 | |--------------|------------------|----------------------| | 遍曆方向 | begin → end| rbegin(end-1)→ rend(begin前)| | ++操作效果 | 指向後一個元素| 指向前一個元素 | | 典型應用場景 | 常規順序遍曆| 逆序處理數據 |
代碼實現原理 反向疊代器類模闆包含一個正向疊代器成員變量,重載操作符時會調用正向疊代器的反向操作。例如:
template<class Iterator>
class ReverseIterator {
public:
Iterator _it; // 底層正向疊代器
ReverseIterator& operator++() {
--_it;// 反向疊代器的++調用正向疊代器的--
return *this;
}
};
(實現邏輯參考)
應用場景
std::sort
逆序排列時)如需具體代碼示例,可參考中的vector遍曆案例或中的實現原理。
表面抛光程式員定義數據類型充盈初值問題膽囊十二指腸的泛灰色交貨共同條件焦曲菌素累加臨時信托硫酸铋尼龍-2纖維氣導弧燈芪脒親愛乳酸絲球菌三進制字母表三維空間上颌内鈎上刑神經分泌神經管施瓦耳貝氏裂手孔蓋輸入員痛覺喪失突耳孔推動力外胚層味覺倒錯