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1.2.7 应用举例
矩阵的应用极其广泛,下面介绍几个应用实例。
例1-19 经济学问题 表1-1是某厂家向两个超市销售三种产品的相关数据,表1-2是这三种产品的售价及重量,求该厂家向每个超市售出产品的总价及总重量。
表1-1 三种产品的相关数据
![](https://epubservercos.yuewen.com/BBC71D/23020656609778606/epubprivate/OEBPS/Images/txt001_708.jpg?sign=1738887547-PcrirTiWFhnuhuHNPeGcvJl5AQNtNNSA-0-39a7e1d7a5cd9abea943479a57f0f09f)
表1-2 三种产品的售价及重量
![](https://epubservercos.yuewen.com/BBC71D/23020656609778606/epubprivate/OEBPS/Images/txt001_709.jpg?sign=1738887547-LyESvPrxvI7cIve7CN79gVTmKObW6eUE-0-7e864666db7f38b13d4875e8a091d1a1)
解:将表1-1、表1-2分别写成如下矩阵。
![](https://epubservercos.yuewen.com/BBC71D/23020656609778606/epubprivate/OEBPS/Images/txt001_710.jpg?sign=1738887547-2lcrW5retau8WmyRrQ0wXboCKqaV67yU-0-4ca95280732bcb420fc94a9f07b47197)
则
![](https://epubservercos.yuewen.com/BBC71D/23020656609778606/epubprivate/OEBPS/Images/txt001_711.jpg?sign=1738887547-zT8N3j2Zj9TlFWkvimeNHrU00uFzchR3-0-0164315f8329657b19642800a9e09638)
可以看出,该厂家向超市甲售出产品总价为232000元,总重量为3300千克;向超市乙售出产品总价为324000元,总重量为4700千克。
例1-20 运筹学问题 某物流公司在4个地区间的货运线路图如图1-1所示,若司机从地区出发,则
(1)沿途经过1个地区到达地区的线路有几条?
(2)沿途经过2个地区回到地区的线路有几条?
![](https://epubservercos.yuewen.com/BBC71D/23020656609778606/epubprivate/OEBPS/Images/txt001_715.jpg?sign=1738887547-dqdUzfB56bLgWgrthAC927lTJjWGcBUs-0-c1e65d3f538a574a171a8fbd05a9cf8e)
图1-1 货运线路图
解:对于含有4个顶点的有向图,可以得到一个方阵,其中,
![](https://epubservercos.yuewen.com/BBC71D/23020656609778606/epubprivate/OEBPS/Images/txt001_717.jpg?sign=1738887547-o4SyY16BU9F5MHI9KnRpLzYJuJtxGOZb-0-f69c7c724f97b325693d49ed9fb54b77)
称为有向图的邻接矩阵。
图1-1的邻接矩阵为
![](https://epubservercos.yuewen.com/BBC71D/23020656609778606/epubprivate/OEBPS/Images/txt001_719.jpg?sign=1738887547-Mw8W7xyRJJ3F12VtuS3oLZ9RO0D2b74l-0-036f93fc731b459e797754cfeb707a72)
计算邻接矩阵的幂:
![](https://epubservercos.yuewen.com/BBC71D/23020656609778606/epubprivate/OEBPS/Images/txt001_720.jpg?sign=1738887547-HaK43WTE4JUpOmCeFK8gk5bt7mdYKbSe-0-e0a3d243c5f099bda5d820f667fc1cc7)
其中,表示从地区
出发经过1个地区到达地区
的线路有2条:
,
。
再计算邻接矩阵的幂:
![](https://epubservercos.yuewen.com/BBC71D/23020656609778606/epubprivate/OEBPS/Images/txt001_726.jpg?sign=1738887547-lzGKuOajbtAJWVnEgFMkcSViq4tXlWPO-0-711cbf3c312d2f8fb47d1f3e9900cfc0)
其中,表示从地区
出发经过2个地区回到地区
的线路有3条:
,
,
。
一般地,邻接矩阵的次幂记作
,其中
表示从地区
到地区
沿途经过
个地区的线路条数。
例1-21 密码问题 先给每个字母指派一个码字,如表1-3所示。
表1-3 字母码表
![](https://epubservercos.yuewen.com/BBC71D/23020656609778606/epubprivate/OEBPS/Images/txt001_739.jpg?sign=1738887547-W9kaSnN0jn534FrkIqNsVU0I6Bo2diWC-0-fdf59d39965bf121b3cb9e66f0a588c1)
如果发送者想要传达指令action: 1,3,20,9,15,14,可以直接发送矩阵,但这是不加密的信息,极易被破译,很不安全。
我们必须对信息加密,使得只有知道密钥的接收者才能快速、准确地破译。
例如,取3阶可逆阵,于是
,发送者用加密矩阵
对信息矩阵
进行加密,再发送矩阵
![](https://epubservercos.yuewen.com/BBC71D/23020656609778606/epubprivate/OEBPS/Images/txt001_745.jpg?sign=1738887547-D3fXEoT74hcNWtF2andHeaQviVcEclNk-0-c065515462fb6470f5c7d9c7558d3f22)
接收者用密钥对收到的矩阵
进行解密,得到
![](https://epubservercos.yuewen.com/BBC71D/23020656609778606/epubprivate/OEBPS/Images/txt001_748.jpg?sign=1738887547-XIe8jtNkQhWavc9ancYez6PTzcEBKmiy-0-583f5f7d76de88704a896150e92c8c3a)
这就表示指令action。
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