矩阵的幂运算(模拟矩阵的计算过程、还会分享一下普通矩阵如何转置)
矩阵面积交(探索矩阵顶点之间的关系)
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💓问题描述
输入两个整数a和b,输出这两个整数的和。a和b都不超过100位。
算法描述
由于a和b都比较大,所以不能直接使用语言中的标准数据类型来存储。对于这种问题,一般使用数组来处理。
定义一个数组A,A[0]用于存储a的个位,A[1]用于存储a的十位,依此类推。同样可以用一个数组B来存储b。
计算c = a + b的时候,首先将A[0]与B[0]相加,如果有进位产生,则把进位(即和的十位数)存入r,把和的个位数存入C[0],即C[0]等于(A[0]+B[0])%10。然后计算A[1]与B[1]相加,这时还应将低位进上来的值r也加起来,即C[1]应该是A[1]、B[1]和r三个数的和.如果又有进位产生,则仍可将新的进位存入到r中,和的个位存到C[1]中。依此类推,即可求出C的所有位。
最后将C输出即可。
输入格式
输入包括两行,第一行为一个非负整数a,第二行为一个非负整数b。两个整数都不超过100位,两数的最高位都不是0。
输出格式
输出一行,表示a + b的值。
样例输入
20100122201001221234567890
2010012220100122
样例输出
20100122203011233454668012
💓问题分析
使用一个临时变量,记录之前相加需要进位的数,也就是说在相加的时候,始终有三个变量在相加,相加之后将存储结果的临时变量的个位取出来,放进结果列表中,然后整除以10,用于下一位置的计算。将数组进行了颠倒是为了便于计算,当较短的数组超出的时候就不必再使用短数组进行运算了。
💓代码实现
老规矩先上运行结果:
ans=[] m=[int(x) for x in list(input()[::-1])] n=[int(x) for x in list(input()[::-1])]
print(n,m)
temp=0 i=0 minlen=min(len(n),len(m)) maxlen=max(len(n),len(m)) if len(n)>len(m): m,n=n,m while i if i temp=n[i]+m[i]+temp else: temp=0+m[i]+temp ans.append(temp%10) temp//=10 i+=1 print(“”.join(map(str,ans[::-1])))
阶乘计算🦚
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💓问题描述
输入一个正整数n,输出n!的值。
其中n!=1_2_3*…*n。
算法描述
n!可能很大,而计算机能表示的整数范围有限,需要使用高精度计算的方法。使用一个数组A来表示一个大整数a,A[0]表示a的个位,A[1]表示a的十位,依次类推。
将a乘以一个整数k变为将数组A的每一个元素都乘以k,请注意处理相应的进位。
首先将a设为1,然后乘2,乘3,当乘到n时,即得到了n!的值。
输入格式
输入包含一个正整数n,n<=1000。
输出格式
输出n!的准确值。
样例输入
10
样例输出
3628800
💓问题分析
模拟小学学过的乘法计算,只不过小学学的是先乘完后相加,我做的是边乘边相加。
竖式中上面的一行,乘以下面的一个数后得到一行,对下面得到的n行以高精度加法的思想进行相加,每次相加取到的个位就是结果中相应位置的数。为了便于计算我们一列表下标为0的位置作为个位。
💓代码实现
老规矩先上运行结果:
对列表进行运算,低位放在左边
def sumlist(ls1,ls2): ans=[]
长的放在后面
if len(ls1)>len(ls2): ls1,ls2=ls2,ls1 i=0 temp=0 while i if i temp=ls1[i]+ls2[i]+temp else: temp=ls2[i]+temp ans.append(temp%10) temp//=10 i+=1 return ans n=int(input()) ans=[0]*3000 ans[0]=1 for i in range(2,n+1): j=0 temp=0 while j temp=ans[j]*i+temp ans[j]=temp%10 temp//=10 j+=1
print(ans)
print(int(“”.join(map(str,ans[::-1]))))
矩阵幂运算🦚
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💓问题描述
给定一个N阶矩阵A,输出A的M次幂(M是非负整数)
例如:
A = 1 2
3 4
A的2次幂
7 10
15 22
输入格式
第一行是一个正整数N、M(1<=N<=30, 0<=M<=5),表示矩阵A的阶数和要求的幂数
接下来N行,每行N个绝对值不超过10的非负整数,描述矩阵A的值
输出格式
输出共N行,每行N个整数,表示A的M次幂所对应的矩阵。相邻的数之间用一个空格隔开
样例输入
2 2
1 2
3 4
样例输出
7 10
15 22
💓问题分析
矩阵的运算规则是:一行元素分别乘一列元素的和相加结作为结果矩阵的一位数
例如:A矩阵、B矩阵(能够相乘的前提条件是前面矩阵的列数等于后面矩阵的行数)
ans[ij]=A的第i行*B的第j列
矩阵的零次幂是对角矩阵
注意:(矩阵进行赋值的时候,需要注意深浅拷贝的问题)
💓代码实现
老规矩先上运行结果:
n,m=map(int,input().split()) mk=[list(map(int,input().split())) for i in range(n)] mk1=mk.copy() ans=[] for i in range(n): ans.append([0 for x in range(n)]) # 矩阵的零次幂是对角矩阵 if m==0: for i in range(n): ans[i][i]=1 #矩阵的非零次幂 else: for _ in range(m-1):# m次幂 ans=[[0 for i in range(n)] for j in range(n)] for j in range(n):# 行 for k in range(n):# 列 for t in range(n): # 行*列 ans[j][k]+=mk1[j][t]*mk[t][k] mk1=ans.copy() for i in ans: print(*i) import copy n,m=map(int,input().split()) mk=[list(map(int,input().split())) for i in range(n)] mk1=mk.copy()