算法求解线性方程系统,而无需明确拼写矩阵组件



i具有线性函数(n输入 -> n输出),并使用该函数的特殊结构(一些DP类似算法),我可以评估O(n)中的输出时间,而不是o(n^2)时间。现在,给定一些输出值,我需要找到评估输出的输入。

i可以阐明矩阵组件(通过使用n个基本输入评估线性函数)并使用一些算法(例如LU分解),但这需要O(n^3)时间进行计算。是否有更快的算法,利用线性函数的结构?

(由于线性函数不是对称的,因此无法使用共轭梯度方法。)

我需要精确的解决方案,其中n很小(n = 10〜20),但是我需要在一秒钟内进行数十万次计算。

从代码设计的角度来看,如果算法不需要线性函数的转换,那会更好。(尽管以更多代码和更多调试为代价,但可以提供o(n)时间复杂性的转置功能。)

您是否考虑过GMRE?您提到您正在寻找确切的解决方案,但是您可以快速获得机器精确错误。

我可以在O(n)时间中评估输出,而不是O(n^2)时间。

您可以使用线性操作员来利用此优势,例如,对于Scipy实现的GMRE,A可以是线性操纵器。线性操作员只是评估Ax的函数,这是您的"评估输出"步骤。

否则,除了临时解决方案之外,我不熟悉任何可以加速线性操作员加速的方法,所以我需要更多地了解您的问题,例如您的矩阵是频段的吗?

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