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參考 題型範例 - 全國高級中等學校技藝競賽平台 工業類
題目:運算對稱矩陣以求出分割值
問題描述
說明:有一資訊系統在處理的過程中,其會產生對稱矩陣 An⨯n,如下所示。主對角線的值均為1,其餘的值介於0與1之間,值越大表示可信度越高,其中 Ax,y = Ay,x,x = 1,...,n,y = 1,...,n, x ≠ y,表示元素值 Ax,y 及 Ay,x 對稱於對角線。
1.00 0.63 0.53 0.57 0.47 0.50 0.47 0.68
0.63 1.00 0.53 0.30 0.40 0.43 0.47 0.60
0.53 0.53 1.00 0.40 0.50 0.57 0.47 0.51
0.57 0.30 0.40 1.00 0.53 0.47 0.40 0.52
0.47 0.40 0.50 0.53 1.00 0.50 0.43 0.52
0.50 0.43 0.57 0.47 0.50 1.00 0.43 0.40
0.60 0.47 0.47 0.50 0.43 0.43 1.00 0.43
0.68 0.60 0.51 0.52 0.52 0.40 0.43 1.00
以下為求出此資訊系統的矩陣分割值的步驟:
一、假設遞移律(Transitive closure)成立,使用遞移律運算此對稱矩陣以得到新的矩陣。遞移律的運算如下:
其中min表示取得最小值,max表示取得最大值。此公式說明如下:
- 例如:求 A2,5 的元素,先求 min( A2,1, A1,5 ), min( A2,2, A2,5 ), …, min(A2,8, A8,5 ), 之後,再求這 8 個數值的最大者,即為此 A2,5 元素的使用遞移律運算結果。
- 同樣方法對 A1,2, A1,3 , …, A1,8, A2,1, A2,3, …, A2,8, A3,1, A3,2, A3,4, …, A8,1, A8,2, …, A8,7 做運算。
- 此矩陣的所有元素執行完遞移律運算後,若有任一元素被更新,則重複執行步驟1及步驟 2。
經數次使用遞移律運算得到新的矩陣如下:
1.00 0.63 0.53 0.57 0.53 0.53 0.47 0.68
0.63 1.00 0.53 0.57 0.53 0.53 0.47 0.63
0.53 0.53 1.00 0.53 0.53 0.57 0.47 0.53
0.57 0.57 0.53 1.00 0.53 0.53 0.47 0.57
0.53 0.53 0.53 0.53 1.00 0.53 0.47 0.53
0.53 0.53 0.57 0.53 0.53 1.00 0.47 0.53
0.47 0.47 0.47 0.47 0.47 0.47 1.00 0.47
0.68 0.63 0.53 0.57 0.53 0.53 0.47 1.00
二、在對角線之右上三角形的各列求出最大值,如下:
0.68 0.63 0.57 0.57 0.53 0.53 0.47
三、對上述步驟所得每列最大值做由小到大排序(各值只出現一次):
0.47 0.53 0.57 0.63 0.68
執行結果
例 1:輸入 1.txt
例 2:輸入 2.txt
執行結果:
範例一
範例二
檔案格式說明:
檔案只要輸入上三角部分即可。
測資:範例一檔案下載,範例二檔案下載,程式碼下載
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