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是否有一种就地乘以平方矩阵的算法?

面试问答 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

是否有一种就地乘以平方矩阵的算法?

我对这个答案并不感到兴奋(我主要是为了使“显然不能完成的”人群沉默而发布它),但我怀疑使用真正的就地算法可以做得更好(
O(1)个用于存储两个nxn矩阵的额外存储字)。让我们将两个矩阵相乘A和B。假定A和B没有别名。

如果A是上三角的,那么乘法问题看起来像这样。

[a11 a12 a13 a14] [b11 b12 b13 b14][ 0  a22 a23 a24] [b21 b22 b23 b24][ 0   0  a33 a34] [b31 b32 b33 b34][ 0   0   0  a44] [b41 b42 b43 b44]

我们可以将乘积计算为B,如下所示。将B的第一行乘以

a11
。将
a12
B的第二行与第一行相乘。将
a13
B的第三行与第一行相乘。将
a14
B的第四行与第一行相乘。

现在,我们用正确的乘积覆盖了B的第一行。幸运的是,我们不再需要它。将B的第二行乘以

a22
。将
a23
B的第三行与第二行相乘。(你明白了。)

同样,如果A是下三角单元,则乘法问题看起来像这样。

[ 1   0   0   0 ] [b11 b12 b13 b14][a21  1   0   0 ] [b21 b22 b23 b24][a31 a32  1   0 ] [b31 b32 b33 b34][a41 a42 a43  1 ] [b41 b42 b43 b44]

a43
时间添加到B的第三行到第四行。将
a42
B的第二行与第四行相乘。将
a41
B的第一行与第四行相乘。将
a32
B的第二行与第三行相乘。(你明白了。)

完整的算法是先对A进行LU分解,再将UB乘以B,再将LB乘以B,然后对LU进行适当的分解(我不确定是否有人这样做,但是似乎很容易将A逆转脚步)。实际上有大约一百万个理由不执行此操作,其中两个原因是A可能无法进行LU分解,并且通常不会使用浮点算术精确地重构A。



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