施密特正交化,听起来是不是有点复杂?其实它就是将一组线性无关的向量变成标准正交基的过程,实用,尤其在数值线性代数和量子力学中。这一过程能你将向量集变得更加整洁,简化后续的计算。你可以用 MATLAB 轻松实现,像下面的代码就能帮你正交化一组向量:
function Q = gramsmit(A)
m = size(A, 1);
n = size(A, 2);
Q = zeros(m, n);
R = eye(n);
for k = 1:n
v = A(:, k);
for j = 1:k-1
r = dot(Q(:, j), v);
v = v - r * Q(:, j);
end
Q(:, k) = v / norm(v);
R(k, k) = norm(v);
end
这样,你不仅可以轻松正交化向量,还能得到一个标准正交基,简化矩阵运算和特征值分解。
如果你常做量子力学或者数据降维,这个方法简直是必备工具,能帮你轻松搞定复杂的数学问题。别忘了,正交化在 PCA(主成分)中也用得上,能够找到数据的主要方向,提高算法效率。