一、矩阵相乘
设C,A,B三个矩阵,C = A * B
则C[i][j] = ∑A[i][k] * B[k][j] (k = 0,1,2,...n-1)
矩阵相乘就是这么算的嘛,依次用前面矩阵的每一行,依次乘后面矩阵的每一列,i就是行,j就是列。所以矩阵相乘就不满足交换律。
实现 : 3个变量,3重for循环。
二、矩阵快速幂(仿二分快速幂)
计算An :
将矩阵TEMP置为E单位矩阵
if n为奇数
TEMP = TEMP * A ;
n--;
if n为偶数
A = A * A ;
n /= 2;
循环到n为0,TEMP就是答案
//109也承受不住30多次除2,时间复杂度0(logn * N3),N为矩阵阶数(N*N矩阵),这样的话100阶矩阵也有超时的危险。
推荐题目 :
解题报告 : (代码写的很长,大佬们别再喷我了)
三、矩阵优化递推式
F(n)= A * F(n-1)
上面都是矩阵,根据矩阵的结合律,这个式子可以化为F(n)= An-1 * F(1)
这样求An-1用矩阵快速幂去求,计算原问题的时间复杂度就从0(n)优化成了O(logn)。
一般难点是在怎么化为标准的式子(方程组化为矩阵)
题目链接 :
题目描述 :
给你一个递推公式:f(x)=a*f(x-2)+b*f(x-1)+c,并给你f(1),f(2),a,b,c的值,请求出f(n)的值,由于f(n)的值可能过大,求出f(n)对1000007取模后的值。
注意 : -1对3取模后等于2,1<=n<=100000000 (10^9)
解析 :
化为标准式只有一个原则,F(n)的每个变量i,都对应着F(n-1)的每个变量i-1,有常量项就都为1。
举个栗子,看题目的递推公式,显然左边还缺了个x-1来对应右边的x-2,所以
f(x) = a*f(x-2)+b*f(x-1)+c*1
f(x-1) = 0*f(x-2)+b*f(x-1)+0*1
1 = 0*f(x-2)+0*f(x-1)+1*1
将这个方程组化为矩阵
再化
就OK了!
*优化求斐波那契项是不是就很简单了
*推荐题目 :
*对一个二维dp的优化,题目链接 :
dp分析:dp[i][j] = ( dp[i-1][j] + dp[i-1][j-1] )%2 //i表示第i秒,j表示第j个灯,注意下j=0的情况
这个就不能像前面一样,二维,而且j变量就根本不能那样处理。。。。。
所以...
枚举j,如果0≤j≤N。
dp[i][0] = ( dp[i-1][0] + dp[i-1][N] )%2
dp[i][1] = ( dp[i-1][1] + dp[i-1][0] )%2
......
dp[i][N] = ( dp[i-1][1] + dp[i-1][N-1] )%2
好像每次换一排灯,每个方程改变一个灯
四、其它应用
1,转换
有些转换可以等价于乘上了一个矩阵,那么多次转换就好像依次乘了几个矩阵,然后再用结合律...