二进制矩阵乘法的计算方法与常规矩阵乘法类似,但需注意矩阵维度要求。以下是具体步骤:
一、矩阵维度要求
前提条件:第一个矩阵的列数必须等于第二个矩阵的行数。例如,矩阵A为3×4,矩阵B为4×2,则可相乘,结果矩阵C为3×2。
二、计算步骤
初始化结果矩阵
结果矩阵C的行数与矩阵A相同,列数与矩阵B相同。例如,A(3,4)×B(4,2)→C(3,2)。
逐元素计算
对于结果矩阵C中的每个元素C[i][j],计算如下:
[
C[i][j] = sum_{k=1}^{A的列数} (A[i][k] times B[k][j])
]
即,将矩阵A的第i行与矩阵B的第j列对应元素相乘后求和。
二进制运算特点
- 乘法仅涉及0和1,计算时无需考虑进位(与十进制不同)。
- 部分积的最低位需与乘数对齐,最终结果按位相加。
三、示例
假设有矩阵A(2,3)和B(3,2):
[
A = begin{pmatrix}
1 & 0 & 1
0 & 1 & 1
end{pmatrix}, quad
B = begin{pmatrix}
1 & 0
0 & 1
1 & 1
end{pmatrix}
]
计算C(2,2):
[
C = (1×1) + (0×0) + (1×1) = 10_2
C = (1×0) + (0×1) + (1×1) = 01_2
C = (0×1) + (1×0) + (1×1) = 01_2
C = (0×0) + (1×1) + (1×1) = 10_2
]
最终结果为:
[
C = begin{pmatrix}
10 & 01
01 & 10
end{pmatrix}
]
四、注意事项
确保矩阵维度符合乘法规则,避免计算错误。
二进制运算中,部分积的进位规则与十进制不同,需注意对齐。