01 / 09矩阵计算器 · 精确有理数
返回项目列表
WRK-01 // TECHNICAL SPEC·已上线

矩阵计算器 · 精确有理数

Exact Rational Matrix Calculator

基于 BigInt 构造有理数代数域,消除浮点截断误差,支持初等行变换事件回放与标准 LaTeX 推导。

矩阵计算器 · 精确有理数项目主界面预览

02 / SYSTEMS & INTERFACES

系统界面与交互实录。

矩阵计算器明暗主题主界面,包含矩阵输入区与精确分数计算结果,暗色主题暗色亮色
拖拽滑块对比

03 / PROBLEM CONSTRAINTS

工程背景与核心约束。

常规数值计算工具在执行高阶矩阵消元与初等变换时,普遍依赖 IEEE 754 双精度浮点数。多轮行变换累积的舍入截断极易产生 1e-16 量级的伪非零扰动,直接破坏行最简形(RREF)秩判定、奇异矩阵识别与伴随矩阵代数性质。

本项目基于 TypeScript 与 BigInt 构建纯前端有理数计算引擎。数值在分数域上以最简形式存储,四则运算全程执行欧几里得约分以消除浮点截断;初等行变换以结构化操作日志(RowOperation)序列化,按需生成标准 LaTeX 演示例题与代数推导快照。

04 / ARCHITECTURE SLICES

内核切面与实现机制。

04 // ARCHITECTURE SLICES04 // SLICES
数值表示RATIONAL_01
SLICE 01 / 04

BigInt 有理数先约分,再参与矩阵运算

Rational 用两个 BigInt 保存分子和正分母。构造时用欧几里得算法约分;乘法前交叉消去公因子,加法先计算分母的最大公因数。得到的是代数上的精确值,而不是把浮点误差显示得更少。

PROOF // 验证结论

测试覆盖 20 位大整数互为倒数、分数四则运算与有限小数精确解析。

TECH //BigIntRationalEuclidean GCDTypeScript
递推关系
a/b×c/d=(a/gcd(a,d))×(c/gcd(c,b))/((b/gcd(c,b))×(d/gcd(a,d)))a/b × c/d = (a/gcd(a,d)) × (c/gcd(c,b)) / ((b/gcd(c,b)) × (d/gcd(a,d)))
const leftCancellation = gcd(this.numerator, other.denominator);
const rightCancellation = gcd(other.numerator, this.denominator);
return new Rational(
  (this.numerator / leftCancellation) * (other.numerator / rightCancellation),
  (this.denominator / rightCancellation) * (other.denominator / leftCancellation),
);

05 / ENGINEERING DECISIONS

架构抉择与取舍论证。

04

选择左侧架构决策,查看问题背景、技术方案、架构收益与设计代价。

06 / SPEC READINGS

工程规格与测试读数。

07 / EVOLUTION & BOUNDARIES

演进边界与已知限制。

09 // RECRUITMENT

加入云飞扬工程研发团队,参与真实高可用系统与前沿算法攻坚。

立即投递申请