P4783-[模板]矩阵求逆
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P4783-[模板]矩阵求逆
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正題
題目鏈接:https://www.luogu.com.cn/problem/P4783
題目大意
給出一個矩陣,求它的逆矩陣。
1≤n≤4001\leq n\leq 4001≤n≤400
解題思路
記給出矩陣PPP,記單位矩陣EEE。
P×P?1=E?P×(E×P?1)=EP\times P^{-1}=E\Rightarrow P\times (E\times P^{-1})=EP×P?1=E?P×(E×P?1)=E
雖然看上去上面那個式子是廢話,但是這是一個提示。
因為PPP進行初等變化變為EEE的過程中相當于乘上了一個P?1P^{-1}P?1,而P?1×E=P?1P^{-1}\times E=P^{-1}P?1×E=P?1。所以如果我們拿一個EEE和PPP做一樣的初等變化就變為了P?1P^{-1}P?1。
寫個高斯消元就好了,但是需要注意因為一般的消元會自動省略已經消掉的部分,但是因這里要處理P?1P^{-1}P?1矩陣所以不能這么做。
時間復雜度O(n3)O(n^3)O(n3)
code
#include<cstdio> #include<cstring> #include<algorithm> #define ll long long using namespace std; const ll N=410,P=1e9+7; ll n,a[N][N],b[N][N]; ll power(ll x,ll b){ll ans=1;while(b){if(b&1)ans=ans*x%P;x=x*x%P;b>>=1;}return ans; } bool work(){for(ll i=1;i<=n;i++){for(ll j=i;j<=n;j++)if(a[j][i]){if(i!=j)swap(a[j],a[i]),swap(b[j],b[i]);break;}if(!a[i][i])return 1;ll inv=power(a[i][i],P-2);for(ll j=1;j<=n;j++)a[i][j]=a[i][j]*inv%P,b[i][j]=b[i][j]*inv%P;for(ll j=i+1;j<=n;j++){ll rate=P-a[j][i];for(ll k=1;k<=n;k++){(a[j][k]+=rate*a[i][k]%P)%=P;(b[j][k]+=rate*b[i][k]%P)%=P;}}}for(int i=n;i>=1;i--)for(int j=1;j<i;j++){for(int k=1;k<=n;k++)(b[j][k]+=P-a[j][i]*b[i][k]%P)%=P;a[j][i]=0;}return 0; } signed main() {scanf("%lld",&n);for(ll i=1;i<=n;i++){for(ll j=1;j<=n;j++)scanf("%lld",&a[i][j]);b[i][i]=1;}if(work())return 0&puts("No Solution");for(ll i=1;i<=n;i++,putchar('\n'))for(ll j=1;j<=n;j++)printf("%lld ",b[i][j]);return 0; }總結
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