矩阵AB可乘的条件是矩阵A的列数等于矩阵B的行数
计算时,加括号方式,对计算量的影响很大
穷举搜索法:来搜索可能的计算次序,并计算出每一种计算次序相应需要的数乘次数,从中找出一种数乘最少的计算次序
1 分析最优解的结构
关键特征:计算A[1:n]的最优次序所包含的计算矩阵子链A[1:k]和 A[k+1:n]的次序也是最优的。
2 建立递归关系
当i=j时:m[i][j] = 0;
当i<j时,m[i][j] = m[i][k]+ m[k+1][j]+pi-1pkpj
3 计算最优值
时间复杂度O(n^3) 空间复杂度O(n^2)
4 构造最优解
。。。
代码:
#include<iostream> using namespace std; const int MAX = 100; //p用来记录矩阵的行列,main函数中有说明 //m[i][j]用来记录第i个矩阵至第j个矩阵的最优解 //s[][]用来记录从哪里断开的才可得到该最优解 int p[MAX+1],m[MAX][MAX],s[MAX][MAX]; int n;//矩阵个数 void matrixChain(){ for(int i=1;i<=n;i++) m[i][i]=0; for(int r=2;r<=n;r++)//对角线循环 for(int i=1;i<=n-r+1;i++) { //行循环 int j = r+i-1;//列的控制 //找m[i][j]的最小值,先初始化一下,令k=i m[i][j]=m[i][i]+m[i+1][j]+p[i-1]*p[i]*p[j]; s[i][j]=i; //k从i+1到j-1循环找m[i][j]的最小值 for(int k = i+1;k<j;k++) { int temp=m[i][k]+m[k+1][j]+p[i-1]*p[k]*p[j]; if(temp<m[i][j]) { m[i][j]=temp; //s[][]用来记录在子序列i-j段中,在k位置处 //断开能得到最优解 s[i][j]=k; } } } } //根据s[][]记录的各个子段的最优解,将其输出 void traceback(int i,int j){ if(i==j)return ; traceback(i,s[i][j]); traceback(s[i][j]+1,j); cout<<"Multiply A"<<i<<","<<s[i][j]<<"and A"<<s[i][j]+1<<","<<j<<endl; } int main(){ cin>>n; for(int i=0;i<=n;i++)cin>>p[i]; //测试数据可以设为六个矩阵分别为 //A1[30*35],A2[35*15],A3[15*5],A4[5*10],A5[10*20],A6[20*25] //则p[0-6]={30,35,15,5,10,20,25} //输入:6 30 35 15 5 10 20 25 matrixChain(); traceback(1,n); //最终解值为m[1][n]; cout<<m[1][n]<<endl; return 0; }
测试结果:
本文转自博客园xingoo的博客,原文链接:矩阵连乘,如需转载请自行联系原博主。