矩阵乘法——算法题的奇技淫巧

本文探讨了矩阵乘法在二维坐标变换、快速矩阵幂运算、矩阵幂列和计算、线性递推式求解以及序列置换等场景的应用。通过矩阵乘法,可以实现高效地解决这些问题,时间复杂度从线性到对数级别不等。

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一、二维坐标下点的平移、缩放、翻转和旋转

假设初始时,某个点的坐标为(x,y)

平移操作:\left(\begin{array}{lll}{1} & {0} & {\mathrm{a}} \\ {0} & {1} & {\mathrm{b}} \\ {0} & {0} & {1}\end{array}\right) \cdot\left(\begin{array}{l}{\mathrm{x}} \\ {\mathrm{y}} \\ {1}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{\mathrm{x}+\mathrm{a}} \\ {\mathrm{y}+\mathrm{b}} \\ {1}\end{array}\right)

缩放操作:

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