在给出行和列的总和时确定矩阵的元素

时间:2012-06-04 11:30:33

标签: matrix sum computation

有4x4矩阵,所有4个对角线元素为零。所有其他元素都是非负整数。所有4行和4列的总和是单独已知的。是否有可能确定矩阵的其余12个元素?例如

0      1     1     0   sum=2
2      0     0     1   sum=3
4      1     0     0   sum=5
0      1     6     0   sum=7
sum=6 sum=3 sum=7 sum=1

任何指导都会非常有帮助。 感谢

2 个答案:

答案 0 :(得分:0)

矩阵是

0 12 a 13 a 14

a 21 0 a 23 a 24

a 31 a 32 0 a 34

a 41 a 42 a 43 0

问题是解决一组线性方程式:

a 12 + a 13 + a 14 = c 1

a 21 + a 23 + a 24 = c 2

等等。我们有12个变量和8个方程(4个用于行,4个用于列)。为了解决12个变量的线性方程组,我们通常需要12个方程。由于方程的数量较少,系统将没有唯一的解决方案。它可能有无限多的解决方案。

答案 1 :(得分:0)

矩阵是

0 12 a 13 a 14

a 21 0 a 23 a 24

a 31 a 32 0 a 34

a 41 a 42 a 43 0

问题是解决一组线性方程式:

a 12 + a 13 + a 14 = r 1

a 21 + a 23 + a 24 = r 2

a 31 + a 32 + a 34 = r 3

a 41 + a 43 + a 44 = r 4

a 21 + a 31 + a 41 = c 1

a 12 + a 32 + a 42 = c 2

a 13 + a 23 + a 43 = c 3

a 14 + a 34 + a 44 = c 4

因此,您需要求解形式为Ax = b的方程式,其中A仅包含0和1个系数。使用高斯消元法和欧几里德算法找到整数矩阵S,D,T,使得D是对角线形式,SDT = A.如果你不知道怎么做,那就在网上搜索{{3 }}

然后

SDTx = Ax = b

因此

DTx = S -1 Ax = S -1 b

由于D是对角线形式,您可以检查是否可以解决

Dy = S -1 b

表示y。您还可以找到(同源)解决方案空间的基础。这反过来可以用来降低搜索原始方程的正解的复杂性。