码迷,mamicode.com
首页 > 其他好文 > 详细

施密特正交化

时间:2019-10-21 13:29:46      阅读:68      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:示意图   inf   结果   mamicode   正交化   如何   mic   垂直   部分   

对于一组向量,有时候我们需要对其进行正交化处理,也就是说,该组向量中任意两个向量都是互相垂直的。那么,要怎么做呢?

假设只有两个向量,\(\vec v_0\)\(\vec v_1\),正交化的几何示意图如下所示。

技术图片

假设正交化之后的向量为\(\vec w_0\)\(\vec w_1\),那么由图可知,可得\(\vec w_0 = \vec v_0\),且有:

\(\vec w_1 = \vec v_1 - \dfrac{\vec v_1 \cdot \vec w_0}{|\vec w_0|}\)

这里减去的部分是向量\(\vec v_1\)在向量\(\vec w_0\)上的投影。然后将\(\vec w_0\)\(\vec w_1\)进行归一化,就得到了最终的结果。

那么,如果有三个向量,\(\vec v_0\)\(\vec v_1\)\(\vec v_2\),这种情况要如何处理呢?同样地,正交化的几何示意图如下所示。

技术图片

假设正交化之后的向量为\(\vec w_0\)\(\vec w_1\)\(\vec w_2\),由图可知,可得\(\vec w_0 = \vec v_0\),且有:

\(\vec w_1 = \vec v_1 - \dfrac{\vec v_1 \cdot \vec w_0}{|\vec w_0|}\)

\(\vec w_2 = \vec v_2 - \dfrac{\vec v_2 \cdot \vec w_0}{|\vec w_0|} - \dfrac{\vec v_2 \cdot \vec w_1}{|\vec w_1|}\)

从图中可以看出向量\(\vec w_2\)即为向量\(\vec v_2\)减去在\(\vec w_0\)\(\vec w_1\)上的投影。将这三个向量进行归一化即可得到最终的结果。

那么,假如我们有一组向量\(\{ \vec v_0, \vec v_1, \vec v_2, ..., \vec v_n \}\),要想求得它们正交化后的向量组\(\{ \vec w_0, \vec w_1, \vec w_2, ..., \vec w_n \}\),步骤如下:

  1. \(\vec w_0 = \vec v_0\)
  2. 计算\(\vec w_i = \vec v_i - \sum_{j = 0}^{i - 1} \dfrac{\vec v_i \cdot \vec w_j}{|\vec w_j |};1 \leq i \leq n\)
  3. 将得到的\(\{ \vec w_0, \vec w_1, \vec w_2, ..., \vec w_n \}\)进行正交化。

施密特正交化

标签:示意图   inf   结果   mamicode   正交化   如何   mic   垂直   部分   

原文地址:https://www.cnblogs.com/back-to-the-past/p/11712878.html

(0)
(0)
   
举报
评论 一句话评论(0
登录后才能评论!
© 2014 mamicode.com 版权所有  联系我们:gaon5@hotmail.com
迷上了代码!