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浅谈对某一矩阵进行若干次操作变成另一个矩阵的一类问题 - CJ

P15410 「TBOI Round 1」Niton & Matrix

有两个大小为 $N \times M $ 的矩阵 \(A\)\(B\)。矩阵中的每个元素都等于 \(0\)\(1\)。定义矩阵 \(A'\) 为操作后的矩阵,你可以对矩阵 \(A\) 进行以下操作任意次(0 或更多):

  • 翻转某行:选择数字 \(k\)\(1 \leq k \leq N\)),进行以下操作:\(A'_{i,j} \gets \begin{cases} A_{i,M - j + 1} , & i=k,\\A_{i,j} , & i\neq k.\end{cases}\)
  • 翻转某列:选择数字 \(k\)\(1 \leq k \leq M\)),进行以下操作:\(A'_{i,j} \gets \begin{cases} A_{N - i + 1,j} , & j=k,\\A_{i,j} , & j\neq k.\end{cases}\)
  • 取反某行:选择数字 \(k\)\(1 \leq k \leq N\)),进行以下操作:\(A'_{i,j} \gets \begin{cases} A_{i,j}\oplus 1 , & i=k,\\A_{i,j} , & i\neq k.\end{cases}\)
  • 取反某列:选择数字 \(k\)\(1 \leq k \leq M\)),进行以下操作:\(A'_{i,j} \gets \begin{cases} A_{i,j}\oplus 1 , & j=k,\\A_{i,j} , & j\neq k.\end{cases}\)

其中 \(\oplus\) 为异或运算,\(x \oplus 1\) 表示将 \(x\) 取反(\(0\)\(1\)\(1\)\(0\))。

求是否有一串合法的操作序列使得矩阵 \(A\) 等于矩阵 \(B\)

对于 \(100\%\) 的数据,保证 \(1\leq N\),$ M \leq 10^5$,\(1\leq N\times M \leq 10^5\)\(1\leq T \leq 10\)

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遇到这种题,我们可以从改变一个点要进行哪些操作,会影响到哪些点入手。比如说这个题,改变一个点的权值会使其关于中轴线对称的点改变。所以整个矩阵会形成若干个四元环,在不改变四元环整体异或和的情况下,可以将一个点的值修改成任意值。

P11543 [Code+#5] 我有矩阵,你有吗?

企鹅豆豆手里有两个 \(01\) 矩阵 \(\mathbf{A}\)\(\mathbf{B}\)。他可以进行两种操作:

  1. 选择 \(\mathbf{A}\) 矩阵的一行,然后把这一行的 \(0\) 变成 \(1\),把 \(1\) 变成 \(0\)
  2. 选择 \(\mathbf{A}\) 矩阵的一列,然后把这一列的 \(0\) 变成 \(1\),把 \(1\) 变成 \(0\)

现在他想知道能不能把 \(\mathbf{A}\) 矩阵通过以上操作变成 \(\mathbf{B}\) 矩阵。保证 \(\mathbf{A}\) 矩阵和 \(\mathbf{B}\) 矩阵的大小一致。

对于所有数据,\(n \le 1000,m \le 1000\)

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\(c_{i,j}=a_{i,j} \text{ xor} b_{i,j}\),于是问题转化为若干次操作使 \(c_{i,j}\) 变为全 \(0\) 的状态。显然每一行和每一列至多操作一次。对于第一行,我们要使第一行全变为 \(0\),只能把第一行中所有 \(c_{1,j}=1\) 的第 \(j\) 列操作才行。所以我们可以通过判定其他行的 \(1\) 的位置与第一行的差异来判定答案。

http://www.jsqmd.com/news/405700/

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