随机生成的2-8可逆矩阵 并保存在文件中（C代码）

工作描述：       

        1、 动态规划方法生成2-8阶矩阵，保存在文件中。

        2、创建了一个文件，文件的内容是2-8阶的可逆矩阵，矩阵元素是利用随机数生成的，再求矩阵的行列式，将行列式值在1---pow(10,matrix_size)的矩阵写入文件，每个阶数的矩阵各50个。

        3、文件的每一行都是一个矩阵，每个矩阵的元素之间用空格分开。

为什么只生成2-8阶的可逆矩阵呢？

1、在生成可逆矩阵时，是利用随机数生成的，虽然随机数限制到了0-10之间，但是当矩阵维度增加时，矩阵的行列式的值增长过于快。如果取太大的行列式的矩阵，可能会在后续进行求逆运算或者验算的时候造成负担。

C代码实现

#include<stdio.h>
#include<time.h>
#include<stdlib.h>
#include<math.h>

//该代码是创建了一个文件，文件的内容是2-8阶的可逆矩阵，每个阶数的矩阵各50个。
//文件的每一行都是一个矩阵，每个矩阵的元素之间用空格分开。


void Write_to_file(FILE *fp);
float HlsCalculate(float **x,const int row,const int column);
int main(){
	FILE *fp;
	int i,j,k;

	//设置随机数
	srand((unsigned)time(NULL));
	
	fp = fopen("Array_Test_Document.txt","w");
	if (fp != NULL){
		Write_to_file(fp);
    	}else{
		printf("文件打开失败：\n");
	}

    fclose(fp);
    return 0;
}



//求行列式
float HlsCalculate(float **x,const int row,const int column){
	float hls = 0;
	float **c;
	int i,j,k;


	//动态分配二维数组
	c = (float **)malloc(sizeof(float *) * row);
	//分配列数
	for(j = 0;j < row;j++){
		c[j] = (float *)malloc(sizeof(float) * column);
	}

	//1阶2阶行列式计算
	if(row == 1){
		return x[0][0];
	}
	if(row == 2){
		float z = x[0][0]*x[1][1] - x[0][1]*x[1][0];
		//printf("2dimention hls= %f\n",k);
		return z;
	}



	//3阶以上求行列式
	for(j = 0;j < row ;j++){
		for(i = 0 ; i < column - 1;i++){
			for(k = 0 ; k < row - 1;k++){
				if(k<j)c[i][k] = (float)x[i+1][k];
				if(k>=j)c[i][k] = (float)x[i+1][k+1];
			}
		}
		hls += pow(-1,j)*x[0][j]*HlsCalculate(c,row-1,column-1);
	}
	//printf("原矩阵的行列式 = %f\n",hls);
	return hls;
}


//将行列式不为0的矩阵写入文件
void Write_to_file(FILE *fp){


	int i,j,k;
	i = 0;
	
	//矩阵的阶数
	int matrix_size;

	//接受随机数值的临时变量
	int  a;

	//count 用于记录每个维度的矩阵写入文件的个数
	int count;
	count = 0;


	do{
		//int matrix_size;
		//设置生成矩阵的维度
		matrix_size = 2;
		matrix_size += count / 50;
		
		 if(matrix_size == 9){
			break;
		}
		

		//动态分配一个二维数组
		float **p1;
		//分配行数
	        p1 = (float **)malloc(sizeof(float *) * matrix_size);
		//分配列数
		for(j = 0;j < matrix_size;j++){
			p1[j] = (float *)malloc(sizeof(float) * matrix_size);
		}
			
		//给数组中放入随机值
		for(j = 0;j < matrix_size;j++){
			for(k = 0;k < matrix_size;k++){
				//rand()%10 是设置数组中元素的值为0-10之间
				a = rand()%10;
				p1[j][k] = a;
			}
		}


		//求矩阵的行列式，如果行列式的绝对值在1 - pow(10,matrix_size)之间则将该数据写入文件
		//determinant 用于接受矩阵的行列式值
		float determinant;
		determinant = HlsCalculate(p1,matrix_size,matrix_size);
		if((determinant >= -pow(10,matrix_size) && determinant <= -1) ||
			(determinant <= pow(10,matrix_size) && determinant >= 1)){
			count ++;
			for(j = 0;j < matrix_size;j++){
				for(k = 0 ; k < matrix_size;k++){
					fprintf(fp,"%.2f",p1[j][k]);
					fprintf(fp," ");
				}
			}
			fputc('\n',fp);
		}
		free(p1);

	// matrix_size < 9 是指写入的可逆矩阵维度在2-8之间
	}while(matrix_size  < 9);  

}

生成的文件部分结果展示