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矩阵总结

2018年01月12日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1737字 ⁄ 字号 评论关闭


矩阵题目总结

题目来源参考了:http://blog.csdn.net/a601025382s/article/details/10251613

简单矩阵:

HDU 1575:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1575

题意:给定矩阵A, 求Tr(A^k) % 9973。 其中Tr为矩阵的迹
代码


ZOJ 3690:http://acm.zju.edu.cn/onlinejudge/showProblem.do?problemId=4973

题意:N个人站在一排,每个人可以从[1,m]中选一个号码,规定两个相邻的如果选择的数字相同,该数字必须大于k。问有多少种方案

思路:F[n][0] = max(k - 1, 0) * F[n - 1][0] + k * F[n-1][1]

     F[n][1] = (m - k) * F[n - 1][0] + (m - k) * F[n - 1][1]  //其中F[i][j] 表示到i个人时,选择的j状态,j一共有两种状态,0表示选的数字小于等于k,1表示数字大于k

代码:http://paste.ubuntu.com/8105982/

常系数线性齐次递推

HDU 1005: http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1005 

题意:f[n] = (A * f[n - 1] + B * f[n - 2]) % mod, f[1] = f[2] = 1, 给定A,B,n,求f[n]。 代码

HDU 1757:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1757

题意:If x < 10 f(x) = x. If x >= 10 f(x) = a0 * f(x-1) + a1 * f(x-2) + a2 * f(x-3) + …… + a9 * f(x-10) And
ai(0<=i<=9) can only be 0 or 1 .
现在给你k和m,求f(k) % m。解题报告

逆矩阵:

POJ 1166: http://poj.org/problem?id=1166

题意:9只钟表排成3 * 3的矩阵,每个钟只能指向上下左右四个位置,现在给你9种作用方式,每种可以使一些钟表的指针右转90度。现在使用这九种方式,使得所有钟表都朝上。求总作用次数最少的策略

思路:这道题之前用二进制枚举做过,每种作用方式四次一循环,所以暴力为:1 << 18。但如果作用方式变多一些,就不能这么做了。

可以采用逆矩阵来解这道题:

•把钟表和作用分别从1到9标号,则同余方程组可写为
•[C(i) +∑E(i,j) * M (j)] mod 4= 0 (i=1..9)
•其中C(i),M(j),E(i,j)分别表示第i个钟表的初始状态,第j种作用的次数,第j种作用是否拨动第i个钟表

•写成矩阵的形式
            ( C + E M ) mod 4 = 0          (*)
  我们所求为M的最小非负解M0=M mod 4
•显然,当k足够大时,方程
               C + E M’ = 4 * k
   的解也是 (*) 式的解,故
                 M0 =M’ mod 4
•由于E是与输入无关的系数矩阵,所以我们可以事先求出其逆矩阵E  ,则M  可以写成
         M  =( E   ( 4 * k – C ) ) mod 4
•这样,我们只需用另一段程序求出E  ,问题就可以在O(1)的时空内解决。

 具体看下面的链接:传送门(讲的非常详细)

代码:http://paste.ubuntu.com/7862915/ 


矩阵 + dp

POJ 3734:http://poj.org/problem?id=3734

题意:有一排砖,数量为N。现要将砖全部染上色,有红、蓝、绿、黄四种颜色。要求被染成红色和绿色的砖块数量必须为偶数,问一共有多少种染色方案。(由于答案较大,模10007)解题报告

POJ 3420: http://poj.org/problem?id=3420

题意:有一个 4 * N (1 ≤ N ≤ 10^9) 的矩形,用1 * 2 的木块去铺满它,问有多少种方法。答案可能很大,对 M 取模。 

思路:这道题目的难点在于dp,如何找到状态转移是突破点, (POJ 2411 的题解,有详细的解释)。可以写成一个16 * 16 的矩阵,然后再用矩阵快速幂即可。

代码:http://paste.ubuntu.com/7861188/

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