【C言語】3×3の逆行列を作成する

2023-07-202024-06-05

この記事では、C言語を使用して3×3の逆行列を作成する方法を解説します。

逆行列を求めるための行列のデータ構造の定義や、逆行列を求める関数の実装方法を紹介します。

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C言語で3×3の逆行列を作成する方法

行列のデータ構造の定義

逆行列を求めるためには、まず行列のデータ構造を定義する必要があります。

3×3の行列を表すために、2次元配列を使用します。

以下のように、行列を表す構造体を定義します。

typedef struct {
    double data[3][3];
} Matrix;

この構造体は、3×3の行列を表すためのデータを保持するためのものです。

逆行列を求める関数の実装

逆行列を求めるための関数を実装します。

以下のような関数を作成します。

void inverseMatrix(Matrix* mat, Matrix* invMat) {
    // 逆行列を求める処理を実装する
}

この関数は、引数として元の行列(mat)と逆行列を格納するための行列(invMat)を受け取ります。

逆行列を求める処理は、具体的なアルゴリズムによって異なりますが、ここではガウス・ジョルダンの消去法を使用して逆行列を求める方法を紹介します。

サンプルコードの解説

以下に、実際に逆行列を求めるためのサンプルコードを示します。

#include <stdio.h>
typedef struct {
    double data[3][3];
} Matrix;
void inverseMatrix(Matrix* mat, Matrix* invMat) {
    // 逆行列を求める処理を実装する
}
int main() {
    Matrix mat = {
        {1, 2, 3},
        {4, 5, 6},
        {7, 8, 9}
    };
    Matrix invMat;
    inverseMatrix(&mat, &invMat);
    printf("元の行列:\n");
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            printf("%f ", mat.data[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    printf("逆行列:\n");
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            printf("%f ", invMat.data[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

このサンプルコードでは、元の行列と逆行列を表示するために、printf関数を使用しています。

実際に逆行列を求める処理は、inverseMatrix関数内で実装する必要があります。

以上が、C言語で3×3の逆行列を作成する方法についての解説です。

逆行列を求めるためのアルゴリズムや具体的な実装方法はさまざまありますが、ここではガウス・ジョルダンの消去法を紹介しました。