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时间:2018-07-14
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1、动态规划之矩阵连乘新一篇: 动态创建二维数组作者:liguisenBlog:http://blog.csdn.net/liguisen以下内容参考(摘抄)《算法设计与分析》,王晓东编著,清华大学出版社2003年1月第1版。给定n个矩阵{A1,A2,…,An},其中Ai与Ai+1是可乘的,i=1,2,…,n-1。考察这n个矩阵的连乘积A1A2…An。由于矩阵乘法满足结合律,故计算矩阵的连乘积可以有许多不同的计算次序,这种计算次序可以用加括号的方式来确定。若一个矩阵连乘积的计算次序完全确定,则可以依此次序反复调用2个矩阵相乘的标准算法(有改进的方法,这里不考虑)计算出矩阵连乘积
2、。若A是一个p×q矩阵,B是一个q×r矩阵,则计算其乘积C=AB的标准算法中,需要进行pqr次数乘。矩阵连乘积的计算次序不同,计算量也不同,举例如下:先考察3个矩阵{A1,A2,A3}连乘,设这三个矩阵的维数分别为10×100,100×5,5×50。若按((A1A2)A3)方式需要的数乘次数为10×100×5+10×5×50=7500,若按(A1(A2A3))方式需要的数乘次数为100×5×50+10×100×50=75000。下面使用动态规划法找出矩阵连乘积的最优计算次序。1, 设矩阵连乘积AiAi+1…Aj简记为A[i:j],设最优计算次序在Ak和Ak+1之间断开,则加
3、括号方式为:((AiAi+1…Ak)(Ak+1…Aj))则依照这个次序,先计算A[i:k]和A[K+1:j]然后再将计算结果相乘,计算量是:A[i:k]的计算量加上A[K+1:j]的计算量再加上它们相乘的计算量。问题的一个关键是:计算A[i:j]的最优次序所包含的两个子过程(计算A[i:k]和A[K+1:j])也是最优次序。2, 设计算A[i:j]所需的最少数乘次数为m[i][j]。i=j时为单一矩阵,则m[i][i]=0,i4、A0到A5共6个数组(为了C语言的描述方便,下标从0开始),他们表示如下://p[0]:第一个矩阵的行数//p[1]:第一个矩阵的列数,第二个矩阵的行数//p[2]:第二个矩阵的列数,第三个矩阵的行数k此时并未确定,需要从i到j-1遍历以寻找一个最小的m[i][j]。我们把这个最小的k放在s[i][j]。 以下是完整实现代码,以一个具体的例子实现,稍加修改即可通用。#includeusingnamespacestd;//////////////////////////////////////////////////////////////////////5、//////////MatrixChain计算m[i][j]所需的最少数乘次数//并记录断开位置s[i][j]//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////voidMatrixChain(int*p,intn,int**m,int**s){for(inti=0;i6、2435//031425//0415//05//下面行的计算结果将会直接用到上面的结果。例如要计算,就会用到,或者,或者,或者,等等for(intr=1;r7、p[i]*p[k+1]*p[j+1];if(t
4、A0到A5共6个数组(为了C语言的描述方便,下标从0开始),他们表示如下://p[0]:第一个矩阵的行数//p[1]:第一个矩阵的列数,第二个矩阵的行数//p[2]:第二个矩阵的列数,第三个矩阵的行数k此时并未确定,需要从i到j-1遍历以寻找一个最小的m[i][j]。我们把这个最小的k放在s[i][j]。 以下是完整实现代码,以一个具体的例子实现,稍加修改即可通用。#includeusingnamespacestd;//////////////////////////////////////////////////////////////////////
5、//////////MatrixChain计算m[i][j]所需的最少数乘次数//并记录断开位置s[i][j]//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////voidMatrixChain(int*p,intn,int**m,int**s){for(inti=0;i6、2435//031425//0415//05//下面行的计算结果将会直接用到上面的结果。例如要计算,就会用到,或者,或者,或者,等等for(intr=1;r7、p[i]*p[k+1]*p[j+1];if(t
6、2435//031425//0415//05//下面行的计算结果将会直接用到上面的结果。例如要计算,就会用到,或者,或者,或者,等等for(intr=1;r7、p[i]*p[k+1]*p[j+1];if(t
7、p[i]*p[k+1]*p[j+1];if(t
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