Let $\mathbb{F}$ be any field, we consider solving $Ax=b$ repeatedly for a matrix $A\in\mathbb{F}^{n\times n}$ of $m$ non-zero elements, and multiple different $b\in\mathbb{F}^{n}$. If we are given a zero forcing set of $A$ of size $k$, we can then build a data structure in $O(mk)$ time, such that each instance of $Ax=b$ can be solved in $O(k^2+m)$ time. As an application, we show how the lights out game in an $n\times n$ grid is solved in $O(n^3)$ time, and then improve the running time to $O(n^\omega\log n)$ by exploiting the repeated structure in grids.
翻译:Let\ mathbb{F} $mathb{F} 任任何字段, 我们考虑反复解决 $Ax=b$, 用于 $A\ in\ mathbb{F\\ ntimes n} 非零元的矩阵元值, 和多个不同的 $b\ in\ mathbb{F\\\\ n}$。 如果给予我们一个大小为 $K 的零强制值, 那么我们就可以用 $( mk) 的时间构建一个数据结构, 这样每例$Ax=b$ 可以用 $O( k% 2+m) 的时间解答 。 作为应用程序, 我们展示如何用 $n\ times n$ 的网格以 $( n% 3) 的时间解答游戏, 然后通过在网格中利用重复的结构来将运行时间改进为$O( \\ omga\ nlog) 。