讀書筆記 組合計數中的行列式方法 基礎

2022-06-01 07:09:11 字數 2510 閱讀 6098

目錄把計數問題轉化為計算矩陣行列式

adjacency matrix 中文是不是鄰接矩陣?

有向圖 the adjacency matrix \(a = a(g)\) is the\(v×v\) matrix whose entries are

\(a_\)=number of edges from u to v.

無向圖 the (undirected) adjacency matrix \(a = a(g)\) is the \(v ×v\) matrix whose entries are

不解釋,鄰接矩陣定義和矩陣乘法定義

算矩陣冪\(a^n\) ,如果\(a\)可對角化是容易計算的

嗯其實也有辦法,我找到了《矩陣分析與應用》(第2版)7.3.3矩陣冪的計算,我放在末尾附錄了

第乙個等號是等比數列的求和,第二個等號是克拉姆法則

不解釋\(x\)我楞了一下,應該是\(1×1\)的

\(det(a-xi)=(x-\lambda_1)...(x-\lambda_k)\)

證明那裡\(q(x)=(1-\lambda_1x)...(1-\lambda_kx)\)我楞了一下,你把a對角形式帶進去就比較容易理解了

\(u,v\)和\(i,j\)記號混用,意思是那麼個意思

聯絡了前面的corollary 1.4.2

\(n\)個珠子圍成一圈,給你\(k\)種顏色來染色,要求相鄰顏色不同,求方案數目\(f(n,k)\)。(旋轉和翻轉視為不同的方案)

把\(k\)種顏色想成\(k\)個節點,完全圖\(k_k\) ,鄰接矩陣是\(a=j-i\) ,\(j\)是全1矩陣

\(a\)的\(k\)個特徵值是\(-1,--1,...,-1,k-1\)

答案就是此圖中長度為\(n\)的closed walk的數目

利用前面的corollary 1.4.3

答案是\((k-1)^n+(k-1)(-1)^n\)

給定一長\(n\)的字串,只由組成,且不會有子串aa(子串是連續的)。問你方案數目\(f_n\)。

說實話這個遞推方程都能直接寫,\(f_n=f_+f_,f_=2,f_=3\)

建圖就是節點a和節點b,邊a→b,b→a,b→b

\[a=\begin 0 & 1 \\ 1 & 1 \end

\]\[a^n=\begin fibonacci[n-1] & fibonacci[n] \\ fibonacci[n] & fibonacci[n+1] \end

\]\(f_n\)是\(a^\)的元素和,是fibonacci[n+2]

給定一長\(n\)的cyclic word,只由組成,且不會有子串aa,abba(子串是連續的)。問你方案數目\(g_n\)。

不會,吃了沒文化的虧,看不懂cyclic word是啥

我認為是好比babbb,然後它就是你的重複單元

。。。babbb|babbb|babbb|babbb。。。裡找子串

這樣就解釋通了

給你1×1和1×2的磚都是無數個,問你無重疊填充\(m×n\)大矩形的方案數目

這裡介紹簡單的情形,\(m=3,n=5\)

強制加上順序,一列一列的鋪,共有6條豎線

每次從上往下數,突出計0,不突出計1

一種方案的**如下,

這正好對應圖\(g\)從111到111的長為\(5\)路徑

要求的答案就是111到111的長度為6的路徑數

圖\(g\)到底長什麼樣呢?規律不是很明顯

比如:000到000肯定是0條邊,

111到111有3種鋪法(2+1,1+2,1+1+1),111到111有3條邊

101到111有1條

110到111有2條(1+1,2)

圖g長這樣

接著圖的鄰接矩陣寫出來就可以上手算啦

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