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Python 实现:计算特殊规则矩阵行列式并对 109+7 取模

以下是使用 Python 实现计算给定矩阵行列式并对 `109 + 7` 取模的代码: ```python MOD = 109 + 7 # 输入 n 和 x n, x = map(int, input().split()) # 输入 d 序列 d = list(map(int, input().split())) # 初始化矩阵 M M = [[x] * n for _ in range(n)] # 设置矩阵的对角线元素 for i in range(n): M[i][i] = d[i] # 输入 p, a, b 并设置矩阵的特定元素 for i in range(1, n): p_i, a_i, b_i = map(int, input().split()) p_i -= 1 # 调整为 0 索引 M[p_i][i] = a_i M[i][p_i] = b_i # 高斯消元法计算行列式 def determinant(matrix): n = len(matrix) det = 1 for i in range(n): # 寻找主元 if matrix[i][i] == 0: for j in range(i + 1, n): if matrix[j][i] != 0: matrix[i], matrix[j] = matrix[j], matrix[i] det = -det break else: return 0 # 消元 for j in range(i + 1, n): factor = (matrix[j][i] * pow(matrix[i][i], -1, MOD)) % MOD for k in range(i, n): matrix[j][k] = (matrix[j][k] - factor * matrix[i][k]) % MOD det = (det * matrix[i][i]) % MOD return det # 计算行列式 result = determinant(M) print(result) ``` 代码解释: 1. 输入处理:首先读取输入的 `n` 和 `x`,然后读取 `d` 序列,接着初始化矩阵 `M` 并将对角线元素设置为 `d` 序列的值。之后,读取 `p`, `a`, `b` 并设置矩阵的特定元素。 2. 高斯消元法:定义了一个 `determinant` 函数,使用高斯消元法计算矩阵的行列式。在消元过程中,通过交换行来寻找主元,并将主元下方的元素消为 0。 3. 取模运算:在计算过程中,使用 `MOD = 109 + 7` 对结果进行取模运算,避免溢出。 4. 输出结果:最后调用 `determinant` 函数计算矩阵的行列式并输出结果。 复杂度分析: - 时间复杂度:$O(n^3)$,主要是高斯消元法的时间复杂度。 - 空间复杂度:$O(n^2)$,主要用于存储矩阵。 ######[AI问答 | 672点数解答 | 2026-02-05 20:46:07]

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