我要介绍另一个分块地写阵的积的方式.
设 A1,1, A1,2, A2,1, A2,2, B1,1, B1,2, B2,1, B2,2 是阵. 设 A1,1, A1,2 都有 r1 行; 设 A2,1, A2,2 都有 r2 行; 设 A1,1, A2,1 都有 u1 列; 设 A1,2, A2,2 都有 u2 列. 设 B1,1, B1,2 都有 u1 行; 设 B2,1, B2,2 都有 u2 行; 设 B1,1, B2,1 都有 c1 列; 设 B1,2, B2,2 都有 c2 列. 作 (r1+r2)×(u1+u2) 阵A=[A1,1A2,1A1,2A2,2];具体地, [A]i,j=⎩⎨⎧[A1,1]i,j,[A1,2]i,j−u1,[A2,1]i−r1,j,[A2,2]i−r1,j−u1,i⩽r1, 且 j⩽u1;i⩽r1, 且 j>u1;i>r1, 且 j⩽u1;i>r1, 且 j>u1.作 (u1+u2)×(c1+c2) 阵B=[B1,1B2,1B1,2B2,2];具体地, [B]i,j=⎩⎨⎧[B1,1]i,j,[B1,2]i,j−c1,[B2,1]i−u1,j,[B2,2]i−u1,j−c1,i⩽u1, 且 j⩽c1;i⩽u1, 且 j>c1;i>u1, 且 j⩽c1;i>u1, 且 j>c1.因为 A 的列数等于 B 的行数, 故 AB 有意义.
记 Ci,j=Ai,1B1,j+Ai,2B2,j, i, j=1, 2. 不难看出, Ci,j 是 ri×cj 阵. 作 (r1+r2)×(c1+c2) 阵C=[C1,1C2,1C1,2C2,2];具体地, [C]i,j=⎩⎨⎧[C1,1]i,j,[C1,2]i,j−c1,[C2,1]i−r1,j,[C2,2]i−r1,j−c1,i⩽r1, 且 j⩽c1;i⩽r1, 且 j>c1;i>r1, 且 j⩽c1;i>r1, 且 j>c1.则 AB=C.
通俗地, [A1,1A2,1A1,2A2,2][B1,1B2,1B1,2B2,2]=[A1,1B1,1+A1,2B2,1A2,1B1,1+A2,2B2,1A1,1B1,2+A1,2B2,2A2,1B1,2+A2,2B2,2].于是, 形式地, 分块地写阵的积与直接用定义写阵的积没有区别.
证. 注意, [AB]i,j==k=1∑u1+u2[A]i,k[B]k,jk=1∑u1[A]i,k[B]k,j+k=u1+1∑u1+u2[A]i,k[B]k,j.
若 j⩽c1, 则[AB]i,j==k=1∑u1[A]i,k[B]k,j+k=u1+1∑u1+u2[A]i,k[B]k,jk=1∑u1[A]i,k[B1,1]k,j+k=u1+1∑u1+u2[A]i,k[B2,1]k−u1,j.当 i⩽r1 时, [AB]i,j======k=1∑u1[A]i,k[B1,1]k,j+k=u1+1∑u1+u2[A]i,k[B2,1]k−u1,jk=1∑u1[A1,1]i,k[B1,1]k,j+k=u1+1∑u1+u2[A1,2]i,k−u1[B2,1]k−u1,j[A1,1B1,1]i,j+[A1,2B2,1]i,j[A1,1B1,1+A1,2B2,1]i,j[C1,1]i,j[C]i,j.当 i>r1 时, [AB]i,j======k=1∑u1[A]i,k[B1,1]k,j+k=u1+1∑u1+u2[A]i,k[B2,1]k−u1,jk=1∑u1[A2,1]i−r1,k[B1,1]k,j+k=u1+1∑u1+u2[A2,2]i−r1,k−u1[B2,1]k−u1,j[A2,1B1,1]i−r1,j+[A2,2B2,1]i−r1,j[A2,1B1,1+A2,2B2,1]i−r1,j[C2,1]i−r1,j[C]i,j.
若
j>c1, 则
[AB]i,j==k=1∑u1[A]i,k[B]k,j+k=u1+1∑u1+u2[A]i,k[B]k,jk=1∑u1[A]i,k[B1,2]k,j−c1+k=u1+1∑u1+u2[A]i,k[B2,2]k−u1,j−c1.当
i⩽r1 时,
[AB]i,j======k=1∑u1[A]i,k[B1,2]k,j−c1+k=u1+1∑u1+u2[A]i,k[B2,2]k−u1,j−c1k=1∑u1[A1,1]i,k[B1,2]k,j−c1+k=u1+1∑u1+u2[A1,2]i,k−u1[B2,2]k−u1,j−c1[A1,1B1,2]i,j−c1+[A1,2B2,2]i,j−c1[A1,1B1,2+A1,2B2,2]i,j−c1[C1,2]i,j−c1[C]i,j.当
i>r1 时,
[AB]i,j======k=1∑u1[A]i,k[B1,2]k,j−c1+k=u1+1∑u1+u2[A]i,k[B2,2]k−u1,j−c1k=1∑u1[A2,1]i−r1,k[B1,2]k,j−c1+k=u1+1∑u1+u2[A2,2]i−r1,k−u1[B2,2]k−u1,j−c1[A2,1B1,2]i−r1,j−c1+[A2,2B2,2]i−r1,j−c1[A2,1B1,2+A2,2B2,2]i−r1,j−c1[C2,2]i−r1,j−c1[C]i,j.