c 矩陣連乘的動態規劃演算法並輸出 矩陣連乘

2021-10-11 09:00:40 字數 1950 閱讀 4897

問題描述:

給定n個矩陣a1,a2,…,an,其中,ai與aj+1是可乘的,i=1,2,…,n-l。

你的任務是要確定矩陣連乘的運算次序,使計算這n個矩陣的連乘積a1a2…an時總的元素乘法次數達到最少。

例如:3個矩陣a1,a2,a3,階分別為10×100、100×5、5×50,計算連乘積a1a2a3時按(a1a2)a3所需的元素乘法次數達到最少,為7500次。

輸入

測試資料有若干組,每組測試資料有2行。

每組測試資料的第1行是乙個整數n,(0輸入直到檔案結束。

輸出

對輸入中的每組測試資料,輸出2行。先在一行上輸出「case #」,其中「#」是測試資料的組號(從1開始),再在第2行上輸出計算這n個矩陣的連乘積a1a2…an時最少的總的元素乘法次數,再空一格,接著在同一行上輸出矩陣連乘的添括號形式。

注意:最外層括號應去掉。

實驗結果:

輸入樣例

10 100 5 50

50 10 40 30 5

輸出樣例

case 1

7500 (a1a2)a3

case 2

10500 a1(a2(a3a4))

程式**如下:

#include

#include

#include

#include

#include

using namespace std;

const int n=100;

int m[n][n],s[n][n];

void printanswer(int i,int j)

if(i==j)

cout<

cout<

printanswer(i,s[i][j]);

printanswer(s[i][j]+1,j);

cout<

void matrix_multi(int *p,int length)

int n=length-1;

int l,i,j,k,q=0;

//m[i][i]只有乙個矩陣,相乘次數為零,所以m[i][i]=0

for(i=1;im[i][j]=0;

for(l=2;l<=n;l++) //寬度從2到n

for(i=1;i<=n-l+1;i++)

j=i+l-1; //以i為起始位,j為末位,長度為l

m[i][j]=0x7fffffff;

for(k=i;k<=j-1;k++)

q=m[i][k]+m[k+1][j]+p[i-1]*p[k]*p[j];

if(qm[i][j]=q;

s[i][j]=k;

void readtxt(string file)

ifstream infile;

infile.open(file.data());

assert(infile.is_open());

string s;

int i=1;

while(getline(infile,s))

int a=atoi(s.c_str());

getline(infile,s);

istringstream tmp(s);

int x[a+1];

for(int i=0;i<=a;i++)

tmp>>s;

x[i]=atoi(s.c_str());

matrix_multi(x,a+1);

cout<

cout

cout

int main()

readtxt("input.txt");

return 0;

執行結果:

思路詳解:

矩陣連乘的動態規劃演算法

矩陣鏈乘問題 輸入 共兩行 第一行 n 1 n 100 代表矩陣個數。第二行有 n 1 個數,分別為 a1 a2 an 1 1 ak 2000 ak 和 ak 1 代表第 k 個矩陣是個 ak x ak 1 形的。輸出 共兩行 第一行 m 為最優代價。注 測試用例中 m 值保證小於 2 31 第二行...

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