On Combinatorial Rectangles with Minimum $\infty$-Discrepancy
一个组合矩形可以看作是一个矩阵,其元素都是+-1。一个m × n矩阵的差异是它的m行和与n列和的绝对值中的最大值。在本文中,我们研究组合矩形的最小差异(0或1为每条线取决于奇偶校验)。具体地说,我们得到了最小L^infinity-discrimination(L ^infinity-discrimination)不超过4行的矩阵个数的显式表达式,并建立了当m固定且n趋于无穷大时,m行n列矩阵个数的数量级.通过考虑行和向量固定的列好矩阵的个数,建立了基于优序关系的行和向量的递减准则理论,为我们的主要定理的证明提供了有力的工具.
2019-09-12 math.CO
The discrepancy of unsatisfiable matrices and a lower bound for the Komlós conjecture constant
我们构造简单的,明确的矩阵列单位$\ell^2$规范和差异接近$1 + \sqrt{2} \approx 2.414$。这个数字给出了一个下界,最强的已知,据我们所知,常数出现在科姆洛斯猜想。给出这个界的“不可满足矩阵”是通过缩放某些不可满足布尔公式的子句变量矩阵的条目来构建的。我们表明,对于一个给定的公式,这样的缩放最大限度地提高了下界的差异可以计算与凸二阶锥程序。使用这个程序的双重证书,我们表明,我们的下界是最佳的那些使用不可满足的矩阵建立的公式承认读一次分辨率证明的不可满足性。我们还推测,这个证书的推广表明,我们的界限是最佳的所有边界使用不可满足的矩阵。
2021-11-04 cs.DM math.CO
Oriented Discrepancy of The Square of Hamilton Cycles
Shandong University(山东大学);University of Passau(帕绍大学)
本文研究了在给定最小度数条件下,Hamilton回路的平方是否存在具有大正向与反向边不平衡的子图,证明了当n足够大时,每个具有最小度数δ(G)≥2n/3的定向图G都包含一个Hamilton回路的平方,其最大σ值超过依赖于δ(G)和n的函数。
2026-05-20 math.CO
The Discrepancy of Random Rectangular Matrices
贝克-菲亚拉猜想是组合数学中的一个基本问题,最近的一种方法是理解随机整数矩阵何时具有常数差异。我们给出了一个完整的答案,这个问题的两个自然模型:矩阵与伯努利或泊松条目。对于泊松矩阵,我们进一步描述了任何矩形长宽比的差异。这些结果为Hoberg和Rothvoss(SODA 2019)以及Franks和Saks(Random Structures Algorithms 2020)的问题提供了尖锐的答案。我们的主要工具是一个条件二阶矩方法结合斯坦的方法交换对。虽然以前的方法仅限于稠密矩阵,但我们的技术允许我们处理所有密度的矩阵。这可能是其他稀疏随机约束满足问题的独立利益。
2021-08-13 cs.DM math.CO math.PR
0-1 matrices with zero trace whose squares are 0-1 matrices
本文给出了当$n$为0 - 1矩阵时,迹为零的0 - 1矩阵的非零元素的最大个数。达到这个最大数量的极值矩阵的特点。
2018-03-04 math.CO
Discrepancy of High-Dimensional Permutations
令$L$为一阶- $n$拉丁方。对于$X, Y, Z \subseteq \{1, ... ,n\}$,令$L(X, Y. Z)$为三元组$i\in X, j\in Y, k\in Z$的数量,使得$L(i,j) = k$。我们猜想几乎每个拉丁方对每个$X, Y$和$Z$都渐近地满足$|L(X, Y, Z) - \frac 1n |X||Y||Z||\le O(\sqrt{|X||Y||Z|})$.当$L(X, Y, Z)=0$时,让$\varepsilon(L):= \max |X||Y||Z|$。上述猜想意味着$\varepsilon(L) \le O(n^2)$几乎必然渐近成立(这个界显然是紧的)。我们表明,存在拉丁广场与$\varepsilon(L) \le O(n^2)$,并$\varepsilon(L) \le O(n^2 \log^2 n)$几乎每一个订单- $n$拉丁广场。另一方面,如果$L$是一个阶$n$群的乘法表,则我们还记得$\varepsilon(L)\geq Ω(n^{33/14})$.其中一些结果扩展到更高的维度。许多悬而未决的问题仍然存在。
2016-07-25 math.CO
Average-Case Matrix Discrepancy: Asymptotics and Online Algorithms
研究独立同分布随机矩阵的算子范数差异,给出GOE和Wishart矩阵的上下界,并分析在线算法。核心贡献是确定临界数量矩阵的差异常数因子并给出算法具体界限。
2024-07-19 cs.DM cs.DS math.CO
Asymptotic Bounds and Online Algorithms for Average-Case Matrix Discrepancy
本文研究平均情形矩阵差异,刻画随机矩阵渐近差异并分析 matrix hyperbolic cosine algorithm,证明其对 Wigner 与 Gaussian Wishart 矩阵以高概率达到 O(m log m)。
2025-10-03 cs.DM math.CO math.PR
Sparse recovery guarantees for block orthogonal binary matrices constructed via Generalized Euler Squares
近年来,确定性矩阵的构造作为随机矩阵的替代方案已经得到普及,因为它们为稀疏信号的恢复提供了保证。特别是,二进制矩阵的建设已经取得了意义,由于其潜在的硬件友好的实现和吸引人的应用。我们目前的工作旨在构造非相干二元矩阵的正交块与小块相干。我们证明了由欧拉平方构成的二元矩阵具有块正交性和低块相干性。为了获得更好的长宽比,本文推广了欧拉平方的概念,得到了一类新的确定性二元矩阵。为了实现上述目标,本文首先回顾了有限域理论与欧拉方的联系及其构造。使用所述的连接,工作提出了广义欧拉方(GES),然后提出了一个建设过程。得到了具有一般行大小的低相干性二元矩阵,其列大小为最大可能阶。最后,本文表明,GES所具有的特殊结构有助于产生具有小块相干性的块正交结构,从而支持块稀疏信号的恢复。
2019-07-17 math.CO
On special matrices related to Cauchy and Toeplitz matrices
在本文中,我们将计算一类方阵的行列式,这类方阵与著名的柯西矩阵和托普利茨矩阵有关。然后,我们将利用这些结果来确定特殊非方阵的秩。
2019-07-19 math.CO
On Block Representations and Spectral Properties of Semimagic Square Matrices
利用半镜像平方分解成相关的和平衡的对称类型作为动机,我们介绍了块结构矩阵的等价表示。这种块表示提供了一种方法来构建这样的矩阵与进一步的对称性和研究他们的代数行为,显着推进和促进这些对称性的理解。除了研究经典的属性,如二面角等价和这些矩阵的谱性质,我们表明,块表示的固有结构有利于低秩半镜像方阵的定义。这是通过张量积块来实现的。此外,我们还研究了这些矩阵的秩和特征向量分解,使得相应的双边特征向量矩阵的建设,在合理的条款,他们的条目。本文最后导出了张量积块表示与高斯型二次型表示之间的对应关系。
2016-05-27 math.CO
Generalising Latin square orthogonality and Frobenius-König with alternating sign matrices
引入意大利方阵作为拉丁方阵的推广,定义正交性概念,解决Brualdi-Dahl定义的不一致性,并得到正交集最大规模上界、正交伴侣存在条件、无穷正交族和横截等结果,同时证明了一类(0,±1)-矩阵的Frobenius-König型定理。
2026-06-25 math.CO
Squared distance matrices of trees with matrix weights
设$T$是一棵树,树的$n$顶点的边权是$s$阶正定矩阵。$T$的平方距离矩阵,记为$Δ$,是具有$Δ_{ij}=d(i,j)^2$的$ns \times ns$分块矩阵,其中$d(i,j)$是唯一$(i,j)$ -路中边的权和.本文给出了$Δ$的行列式公式,并在一定条件下求出了$Δ^{-1}$.
2022-05-03 math.CO
Combinatorial Hopf algebra structure on packed square matrices
本文构造了一个新的双阶霍普夫代数,其基由方阵索引,其元素在字母表$\{0, 1, ..., k\}$,$k \geq 1$中,没有空的行或列.这个霍普夫代数推广了Malvenuto和Albertenauer的置换,Novelli和Thibon的$k$ -着色置换,Aguiar和Orellana的一致块置换.我们研究了我们的霍普夫代数的代数结构,并显示,通过展示乘法基,它是自由的。我们还证明了它是自对偶的,并具有双凸双代数结构。此外,作为一个Hopf子代数,我们得到了一个新的交替符号矩阵索引的子代数。本文研究了它的一些性质,并通过交替符号矩阵的统计定义了它的代数等价式。
2015-02-25 math.CO
Discrepancy of line segments for general lattice checkerboards
在最近的一系列论文中,已经引入了“棋盘差异”,其中黑白棋盘背景引起任何曲线上的着色,并且因此引起差异,即,曲线的长度之差为白色和黑色。主要是直线和圆已经研究和一般情况是,无论什么背景着色,总是有一个曲线在家庭研究的差异是至少的顺序的平方根的曲线的长度。在本文中,我们概括的形状的背景,保持晶格结构。我们的背景现在由晶格的任何有界基本区的晶格副本,而不一定是正方形,因为是在以前的文件的情况下。由于之前强烈使用了平方指示函数的傅里叶变换的衰减特性,我们现在必须使用一个完全不同的证明,其中基本区的平铺和光谱特性起着作用。
2016-01-09 math.CA math.CO
The Square of Adjacency Matrices
可以证明,任何具有$\tr A = 0$的对称$(0,1)$ -矩阵$A$都可以解释为简单有限图的邻接矩阵。邻接矩阵$A^2=(s_{ij})$的平方具有以下性质:$s_{ij}$表示从顶点$i$到顶点$j$的长度为2的遍历的数目。有了这些信息,本文背后的激励问题是确定矩阵$S$上需要什么条件才能为某些图$G$具有$S=A(G)^2$。由矩阵$S$施加的结构结果包括检测二分性或连通性和计数四个循环。行和列的总和检查,以及问题的多个非同构图与相同的邻接矩阵平方。
2012-07-12 math.CO
Singular difference graphs of vector spaces of square matrices
Manipal Institute of Technology, Manipal Academy of Higher Education(马尼帕尔理工学院,马尼帕尔高等教育学院)
本文研究域上方阵矩阵空间的奇异差图Γ,证明其为直径2的连通正则图,在有限域上推导顶点度数公式与欧拉图判定条件,确定独立数和团数并构造对应结构,还给出控制数上界。
2026-08-31 math.CO
Alternating Sign Matrices and Hypermatrices, and a Generalization of Latin Square
交替符号矩阵(ASM)是一个$(0, \pm 1)$矩阵,其中每行和每列中的非零元素的符号交替。我们将这个概念推广到超矩阵:一个$n\times n\times n$超矩阵$A=[a_{ijk}]$是一个{ \em交替符号超矩阵},或者ASHM,如果它的每个平面,通过固定三个索引之一,是一个ASM。几个有关ASHM的结果,如找到一个$n\times n\times n$ ASHM的非零的最大数目,和相关的拉丁方的属性。此外,我们调查完成问题,其中一个问,如果一个子超矩阵可以完成(扩展)到ASHM。我们证明了几个这类定理。
2017-04-25 math.CO
Generalized Semimagic Squares for Digital Halftoning
完成Aronov et al.的关于用于数字半色调的零差异矩阵的研究,我们确定所有(m,n,k,l),对于这些(m,n,k,l),可以将mn个连续整数放在m × n板(具有环绕)上,使得每个k × l区域保持相同的和。对于其中一种不可能的情况,我们给出了一种探试法来寻找具有小偏差的矩阵。
2010-09-07 cs.CG math.CO
A family of determinants associated with a square matrix
我们将任意域上的矩阵与一个无穷大的矩阵族联系起来,这些矩阵的大小从1到无穷大不等;它们的元素是原矩阵的幂的迹。我们显式地评估我们家族中矩阵的行列式。这项工作的动机是应用程序的图形光谱。
2008-10-21 math.CO
A Bruhat order for Latin squares and alternating sign hypermatrices
School of Mathematical and Statistical Sciences, University of Galway(高威大学数学与统计科学学院);Department of Mathematics and Computer Studies, Mary Immaculate College(玛丽不可瑕疵学院数学与计算机研究系)
本文定义了拉丁方和交错符号超矩阵上的Bruhat序,通过角点和超矩阵的逐点支配关系刻画该序,并证明了角点和超矩阵构成分配格,但不同于二维情形,它不是拉丁方偏序集的Dedekind-MacNeille完备化。
2026-05-25 math.CO
Powers of doubly-affine integer square matrices with one non-zero eigenvalue
当双仿射矩阵,如拉丁和幻方与一个单一的非零特征值通电后,他们成为常数矩阵后,几个步骤。然后,可以使用复合m阶和n阶的平方的过程来生成这样的mn阶平方的无穷级数。Cayley-Hamilton定理用于理解这种性质,其中它们的特征多项式只有两项。
2017-12-09 math.CO math.HO
Symmetry Classes of Alternating Sign Matrices
交替符号矩阵是满足以下条件的方阵:(i)所有元素都等于1、-1或0;(ii)每行和每列的和为1;(iii)每行和每列的非零元素符号交替。正方形的8元对称群以一种明显的方式作用于方阵。对于正方形的对称群的任何子群,我们可以考虑在这个子群的元素下不变的矩阵子集。这些子群有8个共轭类,从而产生8个矩阵对称类。R. P. Stanley建议研究这些对称类中的交替符号矩阵。我们已经发现的证据表明,六个对称类存在简单的产品公式的数量交替符号矩阵的类。此外,某些生成函数的因式分解指出了几个对称类与循环对称平面分区之间的惊人联系。
2000-08-05 math.CO
On Cartesian product of matrices
最近,Bapat和Kurata [ \textit{Linear Algebra Appl.},562(2019),135-153]将两个方阵$A$和$B$的笛卡儿积定义为$A\oslash B=A\otimes \J+\J\otimes B$,其中$\J$是适当阶的全一矩阵,$\otimes$是克罗内克积。本文给出了任意有限个方阵的笛卡儿积的迹的表示式。同时,我们还建立了一些涉及矩阵的笛卡儿积的恒等式。最后,我们应用笛卡儿积研究了一些图论性质。
2019-01-07 math.CO
Decomposing Real Square Matrices via Unitary Diagonalization
对角化或特征值分解在应用数学的许多领域都非常有用,包括信号处理和量子物理。矩阵分解也是将矩阵近似为矩阵与其转置的乘积的有用工具,这与酉对角化有关。如谱定理所述,只有正规矩阵是酉可对角化的。然而,我们证明了所有的实方阵都是某个酉可对角化矩阵的实部。
2016-06-03 math.CO math.SP
Surjectivity of near square random matrices
我们证明了一个近似平方的iid随机积分矩阵在积分格上以很高的概率是满射的。这回答了Koplewitz的一个问题。我们的结果推广到稀疏矩阵以及相关元素的矩阵。
2018-01-30 math.CO math.NT math.PR
Counting Matrices that are Squares
在数学趣味邮件列表(2013年5月7日)上,Neil Sloane要求计算$n \times n$矩阵的个数,其中$\{0,1\}$中的元素是其他矩阵的平方。本文分析了算法在$\mathbb{F}_{2}$中的情况。我们遵循威尔夫的格言(“什么是答案?)推导出一种“有效”的算法,以比枚举这些矩阵所需的时间少得多的时间来计数这些矩阵。我们使用的算法涉及矩阵的共轭类的分析。出现的受限整数分区由Ramanujan的模拟Theta函数之一的系数计数,这要归功于Sloane的OEIS(在线百科全书)。令$a_n$为${\rm Mat}_n(\mathbb{F}_{2})$中正方形元素的个数,$b_n$为${\rm GL}(n,\mathbb{F}_{2})$中正方形元素的个数。数值结果强烈地表明存在常数$α,β> 0$使得$a_n \sim α2^{n^2}$,$b_n \sim β2^{n^2}$ .
2016-06-29 math.CO math.GR
On Compressed Sensing Matrices Breaking the Square-Root Bottleneck
压缩感知是信号处理领域的一个重要框架,有着广泛的实际应用.压缩感知中最具挑战性的问题之一是构造具有约束等距性质的确定性矩阵。到目前为止,只有少数出版物提供了确定性RIP矩阵击败平方根瓶颈的稀疏水平。本文研究了模素数高次剩余定义的矩阵的RIP问题。此外,我们证明了广泛相信的广义Paley图猜想意味着这些矩阵有RIP打破平方根瓶颈。
2020-10-27 cs.IT math.CO math.IT
Balanced rectangles over Sturmian words and minimal discrepancy intervals
University of York(约克大学)
研究Sturmian单词斜率为α的m×n矩形矩阵的平衡性质,通过Ostrowski表示描述其特性,扩展了Anselmo等人和Shallit的研究,采用nα mod 1的分布方法。
2026-04-17 math.CO math.NT
Deterministic Discrepancy Minimization via the Multiplicative Weight Update Method
Spencer的一个著名定理表明,任何在$n$元素上具有$n$集合的集合系统允许差异着色$O(\sqrt{n})$。虽然最初的证明是非建设性的,但最近的进展带来了Bansal,Lovett和Meka以及Rothvoss的多项式时间算法。所有这些算法都是随机的,尽管Bansal的算法承认一个复杂的去随机化。我们提出了一个优雅的确定性的多项式时间算法的灵感来自Lovett-Meka以及乘法权重更新方法。该算法迭代地更新分数着色,同时控制分配给集合约束的指数权重。Meka的一个猜想表明Spencer界可以推广到对称矩阵。我们证明了$n \times n$矩阵是块对角的块大小$q$允许染色的差异$O(\sqrt{n} \cdot \sqrt{\log(q)})$。Bansal,Dadush和Garg最近给出了一个随机算法来在多项式时间内找到一个在$\lbrace{-1,1\rbrace}$中具有$\|Ax\|_{\infty} \leq O(\sqrt{\log n})$的条目的向量$x$,其中$A$是列长度至多为1的任何矩阵。我们表明,我们的方法可以用来确定性地获得这样一个向量。
2017-03-11 cs.CG cs.DM cs.DS
Singular Values Distribution of Squares of Elliptic Random Matrices and Type B Narayana Polynomials
我们考虑具有参数$ρ$的大小为$N \times N$的高斯椭圆随机矩阵$X$,即,矩阵,其条目对$(X_{ij}, X_{ji})$是相互独立的高斯向量,$E X_{ij} = 0$、$E X^2_{ij} = 1$和$E X_{ij} X_{ji} = ρ$。我们感兴趣的是矩阵$W =\frac{1}{N^2} X^2 X^{*2}$特征值的渐近分布。我们已经表明,这个分布是由它的时刻,我们提供了一个经常性的关系,这些时刻。我们证明了(对称化的)渐近分布是由它的自由累积量决定的,它是B型Narayana多项式:$$c_{2n} = \sum_{k=0}^n \binom{n}{k}^2 ρ^{2k}.$$
2016-04-08 math.CO math.PR
Positive-Definite Matrices over Finite Fields
对正定矩阵的研究主要集中在埃尔米特矩阵上,也就是说,方阵的复(或实)元素等于它们自己的共轭转置。在经典环境中,正定矩阵有许多等价的定义和性质。在本文中,我们调查的时候,一个正方形,对称矩阵的条目来自一个有限域可以被称为“正定”,并讨论了经典的等价和影响结转。
2022-02-08 math.CO math.RA
Explicit Matrices with the Restricted Isometry Property: Breaking the Square-Root Bottleneck
具有约束等距性质(RIP)的矩阵在压缩感知中特别有意义。迄今为止,最著名的RIP矩阵是使用随机过程构造的,而显式构造因在“平方根瓶颈”处执行而臭名昭著,即,它们仅接受测量数量的平方根量级的稀疏水平。唯一已知的超越这一瓶颈的显式矩阵是由Bourgain、Dilworth、Ford、Konyagin和Kutzarova构造的。本章提供了三个贡献,以进一步开创性的工作布尔甘等人。:(i)我们开发了一个直观的矩阵建设和基本的证明技术;(ii)我们证明了他们的主要结果的广义版本;(iii)我们应用这个更一般的结果,以最大限度地提高他们的矩阵建设超越平方根瓶颈的程度。
2014-03-13 cs.IT math.CO math.FA
Invertible and nilpotent matrices over antirings
本文刻画了任意交换反环S上的可逆矩阵,并给出了GL_n(S)的结构.给出了整交换有限反环上幂零矩阵的个数。证明了整反环上的所有幂零$n \times n$矩阵都可以表示为$\lceil \log_2 n \rceil$平方-零矩阵的和,并给出了任意迹-零矩阵的平方-零和子的个数.
2008-08-14 math.AC math.CO
Classical Kloosterman sums: representation theory, magic squares, and Ramanujan multigraphs
研究了一类以Kloosterman和为特征值的有限群的表示论.这使我们考虑一个具体的家庭交换埃尔米特矩阵的Kloosterman和特征值。这些矩阵满足一些“神奇的”组合性质,它们编码Kloosterman和的各种算术性质。这些矩阵也可以被看作是多重图的邻接矩阵,显示Ramanujan样行为。
2010-07-02 math.CO math.NT math.RT
Square ice, alternating sign matrices and classical orthogonal polynomials
六顶点模型与域壁边界条件,或方形冰,被认为是其参数的特定值,对应于1-,2-和3-枚举的交替符号矩阵(ASM)。使用Hankel行列式表示的配分函数和边界相关的均匀方形冰,它示出了如何普通和精细枚举可以导出在一个非常简单和直接的方式。推导是基于汉克尔行列式和正交多项式之间的标准关系。对于对应于ASM的1-、2-和3-枚举的特定参数集,汉克尔行列式可以分别自然地与连续哈恩多项式、Meixner-Pollaczek多项式和连续对偶哈恩多项式相关。这一观察允许统一和简化处理ASM枚举。特别是,沿着所提出的方法的路线,我们提供了一个完整的解决方案,长期存在的问题,完善的3枚举的AMS。
2004-12-22 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
New enumeration formulas for alternating sign matrices and square ice partition functions
给定阶的交替符号矩阵(ASM)在其一个或多个边界边缘附近具有指定行为的精化计数一直是广泛研究的主题,从Mills-Robbins-Rumsey的精化交替符号矩阵猜想开始,由Zeilberger证明,以及最近几位作者对双重精化和三重精化计数的工作。在本文中,我们扩展了以前已知的结果在这个问题上推导出明确的枚举公式的“左上下”(三重精制)和“左上下右”(四重精制)枚举。后一种情况解决了计算ASM的全边界相关函数的问题。通过导出具有畴壁边界条件的方形冰模型在2π/3“组合点”处的分拆函数的新表示,证明了计数公式。
2012-10-08 cond-mat.stat-mech math-ph math.CO