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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=1739296231-HkZHXXeJuwhtvTgbfJuJ5eysYjZ4tNXg-0-754935b5ae2f8b24f2807ba41884ed55)
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=1739296231-2hB7PLZj5sGDW85GKT8xQxmm5ioSJEMW-0-f5a332bc4b7d7ab41b85d7811ce94afc)
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=1739296231-NnG9DiT35Y4UO6IvdGJmBRVU1H0hzy8s-0-210e8afe825006d5c263e7601dfb73b0)
则
![](https://epubservercos.yuewen.com/BBC71D/23020656609778606/epubprivate/OEBPS/Images/txt001_711.jpg?sign=1739296231-FK7CqdF81v7713TuNxpRTLodzYoUbczK-0-d73f269457b4a51e231655da62171a0e)
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=1739296231-whDoxd7CNN701s07ETzro6e0WxcZ9scd-0-95a6a490a513cdcd62af7b23906d75bd)
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=1739296231-94vD11nBZ8bmsS6G5tpOn2mVTvoNWt3t-0-f8ff888943f97e70ab2ccbc24e76a780)
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=1739296231-S2Mc4JiqXUer1ASgWSbvZBDYdYXYaLq9-0-1e24d7883bcf4b1bf67250f65a5012b9)
计算邻接矩阵的幂:
![](https://epubservercos.yuewen.com/BBC71D/23020656609778606/epubprivate/OEBPS/Images/txt001_720.jpg?sign=1739296231-RNR8BydihL9PUPZHbXLjg7ArM8UNoUOy-0-68a52f18515d82b27ed0cc75a41c2c1e)
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=1739296231-8TCOwzEZgHZ2UO3lSAKn5f3UFr0YdPV5-0-41600e09c6ce49bd1b768792e3b57868)
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=1739296231-xOZU66QQu3upjoqf9Ho5PFCGe7F9a4ZU-0-9bee693a66947002101f3e2c9034f159)
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=1739296231-37kKVdV1t5cIDuHiBNZXO9v8TYOseLM8-0-508b922dc87c3b67496cafa5ddb93d32)
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=1739296231-1MbIZOMVFSBT66s2PHgFqeepqf3I6Ym1-0-89007386f64da014f186627eca0cf4ad)
这就表示指令action。