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과학

한켈 행렬

한켈 행렬과학
영문명
Hankel matrix
원소 규칙
H(i,j) = s(i+j-1)
일정한 방향
오른쪽 위에서 왼쪽 아래
정사각 형식
전치에 대해 대칭
한켈 행렬은 오른쪽 위에서 왼쪽 아래로 이어지는 각 반대각선의 원소가 같은 행렬이다. 수열 s를 이용하면 H(i,j) = s(i+j-1)로 표현할 수 있다. 행과 열의 번호 차이가 아니라 합으로 원소를 결정한다는 점이 토플리츠 행렬과 다르다.

번호의 합을 따라가기

행과 열의 번호를 1부터 세면 첫째 행 셋째 열과 둘째 행 둘째 열, 셋째 행 첫째 열은 모두 번호의 합이 4다. 따라서 이 세 위치에는 같은 값이 놓인다. 대각선이 아니라 반대각선을 기준으로 확인해야 한다.

수열을 행렬로 옮기기

수열 (2,5,1,4,9)로 3행 3열 행렬을 만들면 세 행은 (2,5,1), (5,1,4), (1,4,9)다. 가운데 반대각선에는 1이 세 번 나타난다. 각 다음 행은 수열에서 시작 위치를 한 칸 뒤로 옮긴 구간이다.

정사각형이어야 하는 것은 아니다

같은 수열로 2행 4열 행렬을 만들면 두 행은 (2,5,1,4), (5,1,4,9)다. 반대각선 조건을 만족하므로 이것도 한켈 행렬이다. m행 n열을 이 방식으로 채우려면 m+n-1개의 수열 값이 필요하다.

대칭과 켤레대칭을 구별하기

정사각 한켈 행렬은 i+j와 j+i가 같으므로 전치해도 바뀌지 않는다. 하지만 복소수 행렬에서 전치 대칭이 켤레전치 대칭을 뜻하지는 않는다. 예를 들어 모든 원소가 i인 2행 2열 행렬은 한켈 행렬이지만 켤레전치하면 모든 원소가 -i로 바뀐다.

관련 문서

토플리츠 행렬 / 대칭행렬 / 행렬 / 수열 / 복소수 / 전치행렬