動態規劃 矩陣連乘問題

2021-07-11 01:46:22 字數 1318 閱讀 2798

建立遞迴關係

設計算a[i:j],1<=i<=j<=n,所需的最少數乘次數為m[i][j],則原問題的最優值為m[1][n].

當i=j時,a[i:j]=ai 為單一矩陣,無需計算,因此m[i][j]=0,i=1,2,…,n.

當i< j時,可利用最優子結構性質來計算m[i][j]。 若計算a[i:j]的最優次序在ak和ak+1之間斷開,i<=k< j,則m[i][j]=m[i][k]+m[k+1][j]+pi-1pkpj.由於計算時並不知道斷開點k的位置,所以k還未定。不過k的位置只有j-i個可能,因此,k是這j-i個位置中使計算量達到最小的那個位置。從而m[i][j]可以遞迴的定義為

m[i][j]給出了最優值,即計算a[i:j]所需的最少數乘次數。同時還確定了計算a[i:j]的最優次序中的斷開位置k,也就是說,對於這個k,有

m[i][j] = m[i][k] + m[k+1][j] +pi-1pkpj

計算最優值

遞迴方法

時間複雜度為2的n次方。

遞迴做會有多次重複計算,效率會很低,資料稍大就game over

//矩陣連乘遞迴演算法

public

class matrixchain

return u;//返回計算的最少數乘次數值

}public

static

void

main(string args) ;//矩陣a1a2a3a4a5a6連乘

matrixchain mc = new matrixchain();

system.out.println(mc.d(2, 5));//a2a3a4a5最少數乘次數}}

7125
動態規劃方法

時間複雜度為n的3次方

問題具有最優子結構性質和子問題重疊性質是可用動態規劃演算法求解的基本要素。

最優子結構:當問題的最優解包含了其子問題的最優解,稱該問題具有最優子結構性質。

重疊子問題:在用遞迴演算法自頂向下解此問題時,每次產生的子問題並不總是新問題,有些子問題被反覆計算多次。

//p[i]代表第i個矩陣列數,p[i-1]代表第i個矩陣行數 s[i][j]儲存第i到第j個矩陣連乘最優斷開位置的值

public void matrixchain(int p,int n,int m,int s)}}

}

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