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(-1,0,1)-矩陣


一個 (-1,0,1)-矩陣是一個元素僅由數字 -1、0 或 1 組成的矩陣。不同 (-1,0,1)-n×n 矩陣(計數行和列置換、轉置以及乘以 -1 作為等價)對於 n=2, 4, 6, ... 具有 2n 個不同行和列和的數量分別為 1, 4, 39, 2260, 1338614, ... (OEIS A049475)。例如,2×2 矩陣由下式給出

 [-1 -1;  0  1].

為了從這些計數中獲得總數(假設 0 不是缺失的和,這對於 n<=10 成立),乘以 (2n!)^2。一般來說,如果一個 n×n (-1,0,1)-矩陣具有 2n 個不同的列和行和(統稱為線和;Bodendiek 和 Burosch 1995),則

1. n 是偶數。

2. 在 {-n,1-n,2-n,...,n} 中,未作為線和出現的數字是 -nn

3. 在 n 個最大的線和中,一半是列和,一半是行和。

對於一個 n×n (-1,0,1)-矩陣,最大可能的行列式 (Hadamard 最大行列式問題) 與 (-1,1)-矩陣 相同,即 1, 2, 4, 16, 48, 160, ... (OEIS A003433; Ehrlich 1964, Brenner 和 Cummings 1972),對於 n=1, 2, .... 具有最大行列式的 n×n (-1,0,1)-矩陣的數量為 1, 4, 240, 384, 30720, ... (OEIS A051753)。


另請參閱

交替符號矩陣, C-矩陣, 整數矩陣

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參考文獻

Bodendiek, R. 和 Burosch, G. "Antimagic 0,1,-1 Matrix Problem 的解。" Aufgabe 5.30 in Streifzüge durch die Kombinatorik: Aufgaben und Lösungen aus dem Schatz der Mathematik-Olympiaden. 海德堡, 德國: Spektrum Akademischer Verlag, pp. 250-253, 1995.Brenner, J. 和 Cummings, L. "Hadamard 最大行列式問題。" Amer. Math. Monthly 79, 626-630, 1972.Ehrlich, H. "二進位制矩陣的行列式估計。" Math. Z. 83, 123-132, 1964.Sloane, N. J. A. 序列 A003433/M1291, A049475, 和 A051753,來自 "整數序列線上百科全書"。

在 上被引用

(-1,0,1)-矩陣

請引用為

Weisstein, Eric W. "(-1,0,1)-矩陣。" 來自 --一個 資源。 https://mathworld.tw/-101-Matrix.html

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