通过矩阵的某些块进行置换

时间:2014-03-13 22:38:23

标签: algorithm matlab matrix permutation

在对角线上我有n + 1,nxn个零块,但是在那行的其他n个块中,我有一个特定的矩阵。

见图:

enter image description here

我想用这些P块做的是有一个矩阵列表,我想在这些Pn块中的每一个中尝试并测试某些矩阵属性。

这些是我的烦恼: 1.找到一种方法来制作我想要迭代的矩阵列表。 (我是MATLAB的新手,这并不像python这样的其他语言那么简单) 2.创建一个嵌套循环,尝试每个P块的每个排列与每个P块不同的可能矩阵。

澄清每个P具有相同的可能矩阵。 此可能的矩阵列表的大小为n!。

这似乎是一项相当简单的任务,我正在努力奋斗。 到目前为止我只有:

 %For n = 2
 Pa = [1 0; 0 1];
 Pb = [0 1; 1 0];
 Z = [0 0; 0 0];

 row1 = [Z Pa Pa];
 row2 = [Pa Z Pa];
 row3 = [Pa Pa Z];

 C = [row1; row2; row3];

 trc = trace(C*C*C);
 if trc == 0
 disp(C);
 end

 %Now need to try Pb for one of the Pa

是的,非常天真。显然,我希望在一个列表中PaPb能够在矩阵上迭代。

如果有人能指出我正确的方向,我会非常感激。

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

1-在编辑之前回答你的问题 (有n个n个块,每个块有n个n个条目):

n = 3; 
example = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9];
matrices = cat(3, example, 10*example, 100*example);
%// This is the list. Each third-dim slice is a matrix

[aux{1:n}] = deal(ones(n));
nz = ~blkdiag(aux{:}); %// template for filling result matrix
m = size(matrices,3); %// number of matrices in list
T = n^2; %// size of result matrix
N = n*(n-1); %// number of blocks
for ii = 0:m^N-1 %// number of results  
    ind = dec2base(ii,m,N)-'0'+1; %// indices of matrices to be used
    result = zeros(T); %// initiallize to zeros
    result(nz) = permute(reshape(matrices(:,:,ind),[n n n-1 n]),[1 3 2 4]);
    %// fill in matrices given by ind
    disp(result)
end

在这个例子中,我使用了3个矩阵的列表,而n是3.所以有729个结果。以下是前几个:

 0     0     0     1     2     3     1     2     3
 0     0     0     4     5     6     4     5     6
 0     0     0     7     8     9     7     8     9
 1     2     3     0     0     0     1     2     3
 4     5     6     0     0     0     4     5     6
 7     8     9     0     0     0     7     8     9
 1     2     3     1     2     3     0     0     0
 4     5     6     4     5     6     0     0     0
 7     8     9     7     8     9     0     0     0

 0     0     0     1     2     3     1     2     3
 0     0     0     4     5     6     4     5     6
 0     0     0     7     8     9     7     8     9
 1     2     3     0     0     0    10    20    30
 4     5     6     0     0     0    40    50    60
 7     8     9     0     0     0    70    80    90
 1     2     3     1     2     3     0     0     0
 4     5     6     4     5     6     0     0     0
 7     8     9     7     8     9     0     0     0

 0     0     0     1     2     3     1     2     3
 0     0     0     4     5     6     4     5     6
 0     0     0     7     8     9     7     8     9
 1     2     3     0     0     0   100   200   300
 4     5     6     0     0     0   400   500   600
 7     8     9     0     0     0   700   800   900
 1     2     3     1     2     3     0     0     0
 4     5     6     4     5     6     0     0     0
 7     8     9     7     8     9     0     0     0

 0     0     0     1     2     3    10    20    30
 0     0     0     4     5     6    40    50    60
 0     0     0     7     8     9    70    80    90
 1     2     3     0     0     0     1     2     3
 4     5     6     0     0     0     4     5     6
 7     8     9     0     0     0     7     8     9
 1     2     3     1     2     3     0     0     0
 4     5     6     4     5     6     0     0     0
 7     8     9     7     8     9     0     0     0

 0     0     0     1     2     3    10    20    30
 0     0     0     4     5     6    40    50    60
 0     0     0     7     8     9    70    80    90
 1     2     3     0     0     0    10    20    30
 4     5     6     0     0     0    40    50    60
 7     8     9     0     0     0    70    80    90
 1     2     3     1     2     3     0     0     0
 4     5     6     4     5     6     0     0     0
 7     8     9     7     8     9     0     0     0


2-修改为了回答你的问题在编辑之后(有(n + 1)x(n + 1)个块,每个块都有nxn个条目):

根据您的编辑,块数现在更大。在这种情况下,我使用n=2的示例。

n = 2; 
matrices = cat(3, [1 2; 3 4], [10 20; 30 40], [100 200; 300 400]);
%// This is the list. Each third-dim slice is a matrix

[aux{1:n+1}] = deal(ones(n));
nz = ~blkdiag(aux{:}); %// template for filling result matrix
m = size(matrices,3); %// number of matrices in list
T = n*(n+1); %// size of result matrix
N = (n+1)*n; %// number of blocks
R = m^N; %// number of results  
for ii = 0:R-1
    ind = dec2base(ii,m,N)-'0'+1; %// indices of matrices to be used
    result = zeros(T); %// initiallize to zeros
    result(nz) = permute(reshape(matrices(:,:,ind),[n n n n+1]),[1 3 2 4]);
    %// fill in matrices given by ind
    disp(result)
end

前几个结果:

 0     0     1     2     1     2
 0     0     3     4     3     4
 1     2     0     0     1     2
 3     4     0     0     3     4
 1     2     1     2     0     0
 3     4     3     4     0     0

 0     0     1     2     1     2
 0     0     3     4     3     4
 1     2     0     0    10    20
 3     4     0     0    30    40
 1     2     1     2     0     0
 3     4     3     4     0     0

 0     0     1     2     1     2
 0     0     3     4     3     4
 1     2     0     0   100   200
 3     4     0     0   300   400
 1     2     1     2     0     0
 3     4     3     4     0     0

 0     0     1     2    10    20
 0     0     3     4    30    40
 1     2     0     0     1     2
 3     4     0     0     3     4
 1     2     1     2     0     0
 3     4     3     4     0     0

 0     0     1     2    10    20
 0     0     3     4    30    40
 1     2     0     0    10    20
 3     4     0     0    30    40
 1     2     1     2     0     0
 3     4     3     4     0     0