scipy.linalg.

eigvalsh#

scipy.linalg.eigvalsh(a, b=None, *, lower=True, overwrite_a=False, overwrite_b=False, type=1, check_finite=True, subset_by_index=None, subset_by_value=None, driver=None)[source]#

为复共轭埃尔米特矩阵或实对称矩阵求解标准或广义特征值问题。

找到数组 a 的特征值数组 w,其中 b 为正定,对于每个特征值 λ(w 的第 i 项)及其特征向量 vi(v 的第 i 列),满足

              a @ vi = λ * b @ vi
vi.conj().T @ a @ vi = λ
vi.conj().T @ b @ vi = 1

标准问题中,假设 b 是单位矩阵。

参数:
a(M, M) array_like

一个复共轭埃尔米特或实对称矩阵,将计算其特征值。

b(M, M) array_like, 可选

一个复共轭埃尔米特或实对称正定矩阵。如果省略,则假设是单位矩阵。

lowerbool, 可选

相关数组数据是取自 a 的下三角或上三角,如果适用,还取自 b。(默认值:lower)

overwrite_abool, 可选

是否覆盖 a 中的数据(可能提高性能)。默认值为 False。

overwrite_bbool, 可选

是否覆盖 b 中的数据(可能提高性能)。默认值为 False。

typeint, 可选

对于广义问题,此关键字指定要针对 wv 求解的问题类型(仅可能输入 1、2、3)

1 =>     a @ v = w @ b @ v
2 => a @ b @ v = w @ v
3 => b @ a @ v = w @ v

此关键字对于标准问题将被忽略。

check_finitebool, 可选

是否检查输入矩阵仅包含有限数。禁用它可带来性能提升,但如果输入确实包含无穷大或 NaN,可能会导致问题(崩溃、无法终止)。

subset_by_index可迭代对象, 可选

如果提供此可迭代对象,则它包含两个元素,定义所需特征值的开始和结束索引(升序和基于 0 的索引)。要仅返回第二小的到第五小的特征值,请使用 [1, 4][n-3, n-1] 返回最大的三个。仅可与 “evr”、“evx” 和 “gvx” 驱动程序配合使用。该项会通过 int() 直接转换为整数。

subset_by_value可迭代对象, 可选

如果提供此可迭代对象,则它包含两个元素,定义半开区间 (a, b],如果任何特征值介于这些值之间,则仅返回这些特征值。仅可与 “evr”、“evx” 和 “gvx” 驱动程序配合使用。对于无约束的端点,请使用 np.inf

driverstr, 可选

定义应使用哪个 LAPACK 驱动程序。对于标准问题,有效选项为 “ev”、“evd”、“evr”、“evx”;对于广义问题(其中 b 不为 None),有效选项为 “gv”、“gvd”、“gvx”。请参阅 scipy.linalg.eigh 的 Notes 部分。

返回:
w(N,) ndarray

N(N<=M)个选定的正则值,按升序排列,根据其多重性进行重复。

引发:
LinAlgError

如果特征值计算不收敛,则出错,或 b 矩阵不确定正。请注意,如果输入矩阵不是对称或 Hermitian 矩阵,则不会报告错误,但结果将错误。

另请参见

eigh

对称/Hermitian 数组的特征值和右特征向量

eigvals

一般数组的特征值

eigvals_banded

对称/Hermitian 带状矩阵的特征值

eigvalsh_tridiagonal

对称/Hermitian 三对角矩阵的特征值

注意

此函数不检查输入数组是否为 Hermitian/对称,以便允许仅用其上/下三角部分表示数组。

此函数用作 scipy.linalg.eigh 的一行简写,其中选项 eigvals_only=True 可得到特征值,而不要特征向量。此处保留它作为一种传统便利形式。最好使用主函数以获得完全控制,并使其更符合 Python 语言习惯。

示例

有关更多示例,请参阅 scipy.linalg.eigh

>>> import numpy as np
>>> from scipy.linalg import eigvalsh
>>> A = np.array([[6, 3, 1, 5], [3, 0, 5, 1], [1, 5, 6, 2], [5, 1, 2, 2]])
>>> w = eigvalsh(A)
>>> w
array([-3.74637491, -0.76263923,  6.08502336, 12.42399079])