このアルゴリズムは、少なくとも5x5行列の計算には適していないと思います。これを直しても
for(j = i + 1; j <n + 1; j ++)
このように
for(j = i + 1; j <n; j ++)
次に、次のような完全なコードを記述します。
using System;
public class Matrix
{
private int row_matrix; //number of rows for matrix
private int column_matrix; //number of colums for matrix
private double[,] matrix; //holds values of matrix itself
//create r*c matrix and fill it with data passed to this constructor
public Matrix(double[,] double_array)
{
matrix = double_array;
row_matrix = matrix.GetLength(0);
column_matrix = matrix.GetLength(1);
Console.WriteLine("Contructor which sets matrix size {0}*{1} and fill it with initial data executed.", row_matrix, column_matrix);
}
//returns total number of rows
public int countRows()
{
return row_matrix;
}
//returns total number of columns
public int countColumns()
{
return column_matrix;
}
//returns value of an element for a given row and column of matrix
public double readElement(int row, int column)
{
return matrix[row, column];
}
//sets value of an element for a given row and column of matrix
public void setElement(double value, int row, int column)
{
matrix[row, column] = value;
}
public double deterMatrix()
{
double det = 0;
double value = 0;
int i, j, k;
i = row_matrix;
j = column_matrix;
int n = i;
if (i != j)
{
Console.WriteLine("determinant can be calculated only for sqaure matrix!");
return det;
}
for (i = 0; i < n - 1; i++)
{
for (j = i + 1; j < n; j++)
{
det = (this.readElement(j, i) / this.readElement(i, i));
for (k = i; k < n; k++)
{
value = this.readElement(j, k) - det * this.readElement(i, k);
this.setElement(value, j, k);
}
}
}
det = 1;
for (i = 0; i < n; i++)
det = det * this.readElement(i, i);
return det;
}
}
internal class Program
{
private static void Main(string[] args)
{
Matrix mat03 = new Matrix(new[,]
{
{1.0, 2.0, -1.0},
{-2.0, -5.0, -1.0},
{1.0, -1.0, -2.0},
});
Matrix mat04 = new Matrix(new[,]
{
{1.0, 2.0, 1.0, 3.0},
{-2.0, -5.0, -2.0, 1.0},
{1.0, -1.0, -3.0, 2.0},
{4.0, -1.0, -3.0, 1.0},
});
Matrix mat05 = new Matrix(new[,]
{
{1.0, 2.0, 1.0, 2.0, 3.0},
{2.0, 1.0, 2.0, 2.0, 1.0},
{3.0, 1.0, 3.0, 1.0, 2.0},
{1.0, 2.0, 4.0, 3.0, 2.0},
{2.0, 2.0, 1.0, 2.0, 1.0},
});
double determinant = mat03.deterMatrix();
Console.WriteLine("determinant is: {0}", determinant);
determinant = mat04.deterMatrix();
Console.WriteLine("determinant is: {0}", determinant);
determinant = mat05.deterMatrix();
Console.WriteLine("determinant is: {0}", determinant);
}
}
結果は次のとおりです。行列式は次のとおりです。-8行列式は次のとおりです。-142行列式は次のとおりです。-NaN
NaNは、ゼロによる除算が原因で発生します(デバッグしました)。非常に特殊な入力の場合、これは正常に機能する可能性がありますが、一般的な場合、これは適切なアルゴリズムではありません。
したがって、3x3と4x4で機能しますが、5x5では機能しません。
そもそもアルゴリズムが間違っているものを実装または修正しようとして数時間を失うことを避けるために、この質問に出くわす可能性のある人にこれを書きました。