欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页  >  后端开发

123456789组成的3×3的矩阵的行列式最大的值是多少?

程序员文章站 2022-04-27 20:13:21
...
123456789怎样运算等于1? - abccsss 的回答
123456789组成的3×3的矩阵的行列式最大的值是多少?假定每个数字只能出现一次。

回复内容:

Mathematica代码

较简洁
Det/@N@Range@9~Permutations~{9}~ArrayReshape~{9!,3,3}//Max
123456789组成的3×3的矩阵的行列式最大的值是多少?

以上用Matlab暴力破解(枚举123456789组成的3×3的矩阵的行列式最大的值是多少?种情形),暂未输出行列式相同的其他情形,貌似基本秒出。
max_det = 0;
init_perm = reshape(1:9, [3, 3]);
all_perms = perms(1:9);

for i = 1:size(all_perms, 1)
    matrix = all_perms(i, :);
    matrix = reshape(matrix, [3, 3]);
    det_value = det(matrix);
    
    if det_value > max_det
        max_det = det_value;
        init_perm = matrix;
    end
    
end
123456789组成的3×3的矩阵的行列式最大的值是多少?list = Permutations[Range[9], {9}];
matrix = Partition[#, 3] & /@ list;
answer = Det /@ matrix;
m = Max[answer];
pos = Flatten[Position[answer, m]];
matrix[[#]] & /@ pos 贴个毫无技术含量暴力程度max的python版。。。

import itertools
import time

def max_matrix():
	begin = time.time()
	elements = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
	maxdet = 0
	maxmat = []
	for i in itertools.permutations(elements, 9):
		det = i[0] * i[4] * i[8] + i[1] * i[5] * i[6] + i[2] * i[3] * i[7] - i[2] * i[4] * i[6] - i[1] * i[3] * i[8] - i[0] * i[5] * i[7]
		if(det > maxdet):
			maxdet = det
			maxmat = []
			for j in range(0, 9):
				maxmat.append(i[j])
	print "|" + str(maxmat[0]) + " " + str(maxmat[1]) + " " + str(maxmat[2]) + "|"
	print "|" + str(maxmat[3]) + " " + str(maxmat[4]) + " " + str(maxmat[5]) + "| = " + str(maxdet)
	print "|" + str(maxmat[6]) + " " + str(maxmat[7]) + " " + str(maxmat[8]) + "|"
	end = time.time()
	print str(end - begin) + 's used.'

if __name__ == '__main__':
	max_matrix()
题目应该改成1 2 3 ...n^2组成n阶行列式的最大值。并求最优解的时间复杂度才有意思。 C++:
#include 
#include 
using namespace std;
int ans, a[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
int main() {
  do
    ans = max(ans, a[0] * (a[4] * a[8] - a[5] * a[7]) +
                   a[1] * (a[5] * a[6] - a[3] * a[8]) +
                   a[2] * (a[3] * a[7] - a[4] * a[6]));
  while (next_permutation(a, a + 9));
  printf("%d\n", ans);
}
把yellow的答案重排一下可得
9 4 2
3 8 6
5 1 7

很容易看出思路了。
1.所有数按大小在斜率为-1的对角线上依次排开。(即:987在一条对角线,654在一条,321在一条)很容易看出这是让正向数值最大的方法。
2.对于反向的对角线,排除主对角线之外的任意两个数之和相等,且乘积越大的,相应的主对角线元素越小。(也就是让三个乘积的最大值最小,然后最大的结果再和最小的数相配这样)

但是以上方法仅限于1~9的3x3矩阵,对于其它的矩阵不一定适用。
因为显然这种方法要求正向和负向都只有对角线(或平行于对角线),但是4x4的行列式就开始有拐弯了。。。

然后,我感觉还有三个漏洞,一是贪心法不一定保证正向最大,也不一定保证反向最小,更不一定保证正反向之差最大。(不一定都是漏洞,可能有的是恒成立的)
但是我感觉对3x3的非负矩阵来说,贪心在多数情况下是可以拿到最大值的。

PS:试了很多组数,都是这个解,然后又试了一组[1 2 3 4 5 6 7 8 100],显然答案发生了变化,因为100的权值比8和7大太多,所以负向的时候直接就把2和1给了100。那么这也就证明了贪心法确实有时候得不到最大值。 前面已经有了python,c和MMA的代码了,我来一发matlab的吧
p=perms(1:9);
[n,~]=size(p);
z=zeros(n,1);
for i=1:n
    z(i)=det(reshape(p(i,:),3,3));
end
max(z)
id=find(z==max(z));
for i=1:length(id)
    disp(reshape(p(id(i),:),3,3));
end
对于三阶的穷举,可以不用det函数会比较简单:
p = reshape(perms(1:9),'',3,3);
M = max(sum(prod(p,2),3)-sum(prod(p,3),2));
话题的语言还少个Mathematica,就我来吧
直接9!个结果存下来刚正面,0优化
Det[Partition[#, 3]] & /@ Permutations[Range[9]] // Max

412
123456789组成的3×3的矩阵的行列式最大的值是多少?

声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn核实处理。

相关文章

相关视频


网友评论

文明上网理性发言,请遵守 新闻评论服务协议

我要评论
  • 123456789组成的3×3的矩阵的行列式最大的值是多少?
  • 专题推荐

    作者信息
    123456789组成的3×3的矩阵的行列式最大的值是多少?

    认证0级讲师

    推荐视频教程
  • 123456789组成的3×3的矩阵的行列式最大的值是多少?javascript初级视频教程
  • 123456789组成的3×3的矩阵的行列式最大的值是多少?jquery 基础视频教程
  • 视频教程分类
    相关标签: 123456789 abccsss