LU Factorisation

Solution of system of linear equation by LU factorisation.

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
void LUfactorisation(double *A[10],double *L[10],double *U[10], int ROW);
void Solution1(double *A[10],double *L[10],double *U[10],double *b,int ROW);
int main()
{
double *A[10],*L[10],*U[10],*b;
int ROW,i,j;
printf("\n Enter the order of the matrix:");
scanf("%d",&ROW);
for(i=0;i<=ROW;i++)
    {
    A[i]=(double *)malloc((ROW+1)*sizeof(double));
    L[i]=(double *)malloc((ROW+1)*sizeof(double));
    U[i]=(double *)malloc((ROW+1)*sizeof(double));
    }
b=(double *)malloc((ROW+1)*sizeof(double *));
printf("\n Enter the elements of the matrix A:");
for(i=1;i<=ROW;i++)
    for(j=1;j<=ROW;j++)
        {
        printf("\n Enter the element at position A[%d][%d]:",i,j);
        scanf("%lf",A[i]+j);
        }
printf("\n Enter the elements of the coloumn matrix b:");
for(i=1;i<=ROW;i++)
    {
    printf("\n Enter the element at position b[%d]:",i);
    scanf("%lf",(b+i));
    }
printf("\n The matrix A is:\n");
for(i=1;i<=ROW;i++)
    {
    for(j=1;j<=ROW;j++)
        printf("%lf  ",*(A[i]+j));
    printf("\n");
    }
for(i=1;i<=ROW;i++)
    for(j=1;j<=ROW;j++)
        {
        if(i>j)
            *(U[i]+j)=0.0;
        else
            *(L[i]+j)=0.0;
        }
for(i=1;i<=ROW;i++)
    *(L[i]+i)=1.0;
LUfactorisation(A,L,U,ROW);
printf("\n The matrix L is:\n");
for(i=1;i<=ROW;i++)
    {
    for(j=1;j<=ROW;j++)
        printf("%lf  ",*(L[i]+j));
    printf("\n");
    }
printf("\n The matrix U is:\n");
for(i=1;i<=ROW;i++)
    {
    for(j=1;j<=ROW;j++)
        printf("%lf  ",*(U[i]+j));
    printf("\n");
    } 
Solution1(A,L,U,b,ROW);                             
return 0;
}
void Solution1(double *A[10],double *L[10],double *U[10],double *b,int ROW)
    {
    double *Y,*X,temp=0.0;
    int i,j,k,l;
    Y=(double *)malloc((ROW+1)*sizeof(double));
    X=(double *)malloc((ROW+1)*sizeof(double));
    for(i=1;i<=ROW;i++)
        {
        if(i==1)
            Y[i]=b[i]/L[i][i];
        else
            {
            temp = 0.0;
            k=i-1;
            l=1;
            while(l<=k)
                {
                temp = temp +(L[i][l]*Y[l]);#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
void LUfactorisation(double *A[10],double *L[10],double *U[10], int ROW);
void Solution1(double *A[10],double *L[10],double *U[10],double *b,int ROW);
int main()
{
double *A[10],*L[10],*U[10],*b;
int ROW,i,j;
printf("\n Enter the order of the matrix:");
scanf("%d",&ROW);
for(i=0;i<=ROW;i++)
    {
    A[i]=(double *)malloc((ROW+1)*sizeof(double));
    L[i]=(double *)malloc((ROW+1)*sizeof(double));
    U[i]=(double *)malloc((ROW+1)*sizeof(double));
    }
b=(double *)malloc((ROW+1)*sizeof(double *));
printf("\n Enter the elements of the matrix A:");
for(i=1;i<=ROW;i++)
    for(j=1;j<=ROW;j++)
        {
        printf("\n Enter the element at position A[%d][%d]:",i,j);
        scanf("%lf",A[i]+j);
        }
printf("\n Enter the elements of the coloumn matrix b:");
for(i=1;i<=ROW;i++)
    {
    printf("\n Enter the element at position b[%d]:",i);
    scanf("%lf",(b+i));
    }
printf("\n The matrix A is:\n");
for(i=1;i<=ROW;i++)
    {
    for(j=1;j<=ROW;j++)
        printf("%lf  ",*(A[i]+j));
    printf("\n");
    }
for(i=1;i<=ROW;i++)
    for(j=1;j<=ROW;j++)
        {
        if(i>j)
            *(U[i]+j)=0.0;
        else
            *(L[i]+j)=0.0;
        }
for(i=1;i<=ROW;i++)
    *(L[i]+i)=1.0;
LUfactorisation(A,L,U,ROW);
printf("\n The matrix L is:\n");
for(i=1;i<=ROW;i++)
    {
    for(j=1;j<=ROW;j++)
        printf("%lf  ",*(L[i]+j));
    printf("\n");
    }
printf("\n The matrix U is:\n");
for(i=1;i<=ROW;i++)
    {
    for(j=1;j<=ROW;j++)
        printf("%lf  ",*(U[i]+j));
    printf("\n");
    } 
Solution1(A,L,U,b,ROW);                             
return 0;
}
void Solution1(double *A[10],double *L[10],double *U[10],double *b,int ROW)
    {
    double *Y,*X,temp=0.0;
    int i,j,k,l;
    Y=(double *)malloc((ROW+1)*sizeof(double));
    X=(double *)malloc((ROW+1)*sizeof(double));
    for(i=1;i<=ROW;i++)
        {
        if(i==1)
            Y[i]=b[i]/L[i][i];
        else
            {
            temp = 0.0;
            k=i-1;
            l=1;
            while(l<=k)
                {
                temp = temp +(L[i][l]*Y[l]);
                l++;
                }
                Y[i]=(b[i]-temp)/L[i][i];
            } // end of else
        } // end of  for   
    for(i=ROW;i>=1;i--)
        {
        if(i==ROW)
            X[ROW]=Y[ROW]/U[ROW][ROW];
        else
            {
            temp = 0.0;
            k=i+1;
            while(k<=ROW)
                {
                temp = temp +(U[i][k]*X[k]);
                k++;
                }
            X[i]=(Y[i]-temp)/U[i][i];
                } // end of else
        } // end of outer for
    printf("\n Solution of the given linear equation using LU factorisation:\n");
    for(i=1;i<=ROW;i++)
        printf(" x[%d] = %lf\n",i,X[i]);
    return;
    }
void LUfactorisation(double *A[10],double *L[10],double *U[10], int ROW)
    {
    int i,j,k,l;
    double temp=0.0;
       for(j=1;j<=ROW;j++)
        {
        for(i=1;i<=ROW;i++)
            {
            if(i<=j)
                {
                temp=0.0;
                k=i-1;
                l=1;
                while(l <=k && i!=1)
                    {
                    temp = temp + (L[i][l]*U[l][j]);
                    l++;
                    }
                U[i][j]=A[i][j]-temp;
                                } // end of if
            else
                {
                temp=0.0;
                k=j-1;
                        l=1;
                while(l<=k)
                    {
                    temp = temp + L[i][l]*U[l][j];
                    l++;
                    }
                L[i][j]=(A[i][j]-temp)/U[j][j];
                } // end of else
            }  // end of inner for loop
        }  // end of outer for loop
return;
}

                l++;
                }
                Y[i]=(b[i]-temp)/L[i][i];
            } // end of else
        } // end of  for   
    for(i=ROW;i>=1;i--)
        {
        if(i==ROW)
            X[ROW]=Y[ROW]/U[ROW][ROW];
        else
            {
            temp = 0.0;
            k=i+1;
            while(k<=ROW)
                {
                temp = temp +(U[i][k]*X[k]);
                k++;
                }
            X[i]=(Y[i]-temp)/U[i][i];
                } // end of else
        } // end of outer for
    printf("\n Solution of the given linear equation using LU factorisation:\n");
    for(i=1;i<=ROW;i++)
        printf(" x[%d] = %lf\n",i,X[i]);
    return;
    }
void LUfactorisation(double *A[10],double *L[10],double *U[10], int ROW)
    {
    int i,j,k,l;
    double temp=0.0;
       for(j=1;j<=ROW;j++)
        {
        for(i=1;i<=ROW;i++)
            {
            if(i<=j)
                {
                temp=0.0;
                k=i-1;
                l=1;
                while(l <=k && i!=1)
                    {
                    temp = temp + (L[i][l]*U[l][j]);
                    l++;
                    }
                U[i][j]=A[i][j]-temp;
                                } // end of if
            else
                {
                temp=0.0;
                k=j-1;
                        l=1;
                while(l<=k)
                    {
                    temp = temp + L[i][l]*U[l][j];
                    l++;
                    }
                L[i][j]=(A[i][j]-temp)/U[j][j];
                } // end of else
            }  // end of inner for loop
        }  // end of outer for loop
return;
}