xtuoj 矩阵

题目

思路

要解决这道题,核心是找到操作的本质规律------ 先分析 "相邻元素加减" 操作对矩阵的影响,再推导判断条件。

步骤 1:理解操作的本质

题目中 "相邻元素加减" 的操作(比如对 a[i][j] 和 a[i][j+1],同时 + 1 或 - 1),其实等价于:对矩阵中任意两个相邻元素,同时增加 / 减少同一个数。

观察这个操作对矩阵的影响:假设对元素 x 和 y 同时加 k,那么整个矩阵的元素总和变化量 是 k + k = 2k(即总和的变化是偶数)。

但更关键的是:矩阵中所有元素的 "奇偶性组合" 具有特定的不变性。

步骤 2:推导不变性(关键结论)

我们给矩阵的元素按 "棋盘格" 方式染色:

  • 把 A[i][j] 分为两类:(i+j) 是偶数的元素(记为 "黑格"),(i+j) 是奇数的元素(记为 "白格")。

此时,"相邻元素加减" 操作的对象,必然是一个黑格和一个白格 (因为相邻元素的 i+j 奇偶性不同)。

对这两个元素同时加 / 减 k,会导致:

  • 黑格的总和变化 ±k;
  • 白格的总和变化 ±k;
  • 因此,黑格总和 与 白格总和的差值 不变 (因为 (黑+Δk) - (白+Δk) = 黑-白)。

步骤 3:判断条件

要将矩阵 A 转化为 B,需要满足:对 A 和 B 分别计算 黑格总和 - 白格总和,这两个差值必须相等。

验证题目中的示例

以题目中的 A 和 B 为例:

  • A 的黑格(i+j 偶):A[0][0]=1、A[0][2](无)、A[1][1]=4 → 黑总和 = 1+4=5;白格(i+j 奇):A[0][1]=2、A[1][0]=3 → 白总和 = 2+3=5;差值:5-5=0。

  • B 的所有元素都是 0 → 黑总和 = 0,白总和 = 0 → 差值 = 0-0=0。

两者差值相等,所以可以转化(与题目示例结果一致)。

解题步骤

对每个测试用例:

  1. 分别计算矩阵 A 的 黑格总和 - 白格总和 (记为 diffA);
  2. 分别计算矩阵 B 的 黑格总和 - 白格总和 (记为 diffB);
  3. 若 diffA == diffB,输出 Yes;否则输出 No。

代码

cpp 复制代码
#include <stdio.h>

int main() {
	int T;
	scanf("%d", &T);
	while (T--) {
		int n, m;
		scanf("%d%d", &n, &m);
		
		// 计算矩阵A的diff
		long long diffA = 0;
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			for (int j = 0; j < m; j++) {
				long long x;
				scanf("%lld", &x);
				if ((i + j) % 2 == 0) {
					diffA += x;
				} else {
					diffA -= x;
				}
			}
		}
		
		// 计算矩阵B的diff
		long long diffB = 0;
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			for (int j = 0; j < m; j++) {
				long long x;
				scanf("%lld", &x);
				if ((i + j) % 2 == 0) {
					diffB += x;
				} else {
					diffB -= x;
				}
			}
		}
		
		// 判断
		if (diffA == diffB) {
			printf("Yes\n");
		} else {
			printf("No\n");
		}
	}
	return 0;
}
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