有多少个3x3矩阵的每一行之和、每一列之和都等于1
时间: 2024-06-01 11:11:25 浏览: 7
这道题可以用组合数学的方法来解决。
首先,我们需要确定每行每列的和为1的情况下,矩阵中每个元素的取值范围。设第i行第j列的元素为a[i][j],则有以下性质:
1. 对于任意的i,有a[i][1]+a[i][2]+a[i][3]=1,因此a[i][1]、a[i][2]、a[i][3]三个数的取值范围都是[0,1]。
2. 对于任意的j,有a[1][j]+a[2][j]+a[3][j]=1,因此a[1][j]、a[2][j]、a[3][j]三个数的取值范围也都是[0,1]。
接下来,我们可以考虑用组合数学的方法来计算符合要求的矩阵个数。设a[i][j]的取值为x[i][j],其中x[i][j]=0或1,则一个符合要求的矩阵可以表示为一个3x3的01矩阵。
对于每一行,我们需要选择2个位置填1,其余位置填0。因此,每一行有C(3,2)=3种不同的填法。
对于每一列,同样也有3种不同的填法。
因此,总的符合要求的矩阵个数为3的6次方,即729个。
相关问题
有多少个3x3矩阵的每一行之和、每一列之和都等于R
假设矩阵中每个数都是整数,每一行之和、每一列之和都等于R。
首先考虑矩阵中所有数的和,因为每一行之和、每一列之和都等于R,所以矩阵中所有数的和为3R。
设矩阵中第一行的元素分别为a、b、c,那么根据每一行之和都等于R的条件,有a+b+c=R。同理,第一列的元素分别为a、d、g,有a+d+g=R。因此,我们可以得到矩阵中第二行和第二列的元素也可以用a、b、c、d、g表示,如下所示:
b+x+y = R
d+x+z = R
g+y+z = R
其中x、y、z是矩阵中剩下的三个元素。由于每个元素都是整数,我们可以用R减去每个等式的右边,得到:
b+x+y = R, a-b-c = -R
d+x+z = R, a-d-g = -R
g+y+z = R, -b-d-g = -R
因为每个元素都是整数,所以我们可以通过枚举a、b、c来得到所有可能的矩阵。具体来说,a可以从1到3R-2开始枚举,因为a的取值范围是1到R-1,b和c的取值范围分别为1到R-a和1到R-b,然后利用上面的方程组求出d、g、x、y、z的取值范围,然后看x、y、z是否都在1到R之间。如果是,则说明这个矩阵满足要求,计数器加1即可。最后得到的计数器即为答案。
用c语言写有多少个3x3矩阵的每一行之和、每一列之和都等于R
```c
#include <stdio.h>
int main() {
int R;
printf("请输入R的值:");
scanf("%d", &R);
int cnt = 0; // 记录符合条件的矩阵数量
for (int i = 1; i <= 9; i++) { // 枚举矩阵的第一个数
for (int j = 1; j <= 9; j++) { // 枚举矩阵的第二个数
if (j == i) continue; // 第二个数不能和第一个数相同
for (int k = 1; k <= 9; k++) { // 枚举矩阵的第三个数
if (k == i || k == j) continue; // 第三个数不能和前两个数相同
int sum1 = i + j + k; // 第一行之和
for (int l = 1; l <= 9; l++) { // 枚举矩阵的第四个数
if (l == i || l == j || l == k) continue; // 第四个数不能和前面的数相同
for (int m = 1; m <= 9; m++) { // 枚举矩阵的第五个数
if (m == i || m == j || m == k || m == l) continue; // 第五个数不能和前面的数相同
for (int n = 1; n <= 9; n++) { // 枚举矩阵的第六个数
if (n == i || n == j || n == k || n == l || n == m) continue; // 第六个数不能和前面的数相同
int sum2 = l + m + n; // 第二行之和
if (sum1 != sum2) continue; // 第一行和第二行之和必须相等
for (int p = 1; p <= 9; p++) { // 枚举矩阵的第七个数
if (p == i || p == j || p == k || p == l || p == m || p == n) continue; // 第七个数不能和前面的数相同
for (int q = 1; q <= 9; q++) { // 枚举矩阵的第八个数
if (q == i || q == j || q == k || q == l || q == m || q == n || q == p) continue; // 第八个数不能和前面的数相同
int sum3 = p + q + (R - sum1); // 第三行之和
if (sum2 != sum3) continue; // 第二行和第三行之和必须相等
int sum4 = i + l + p; // 第一列之和
if (sum1 != sum4) continue; // 第一列和R必须相等
int sum5 = j + m + q; // 第二列之和
if (sum2 != sum5) continue; // 第二列和R必须相等
int sum6 = k + n + (R - sum4); // 第三列之和
if (sum3 != sum6) continue; // 第三列和R必须相等
cnt++; // 符合条件的矩阵数量加一
}
}
}
}
}
}
}
}
printf("共有%d个3x3矩阵的每一行之和、每一列之和都等于%d。\n", cnt, R);
return 0;
}
```
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