用编程语言实现动态规划算法的矩阵连乘,并给出习题计算结果。
时间: 2024-03-27 21:37:33 浏览: 45
好的,以下是动态规划算法的矩阵连乘的 Python 实现:
```python
import sys
def matrix_chain_order(p):
n = len(p) - 1
m = [[0] * (n+1) for _ in range(n+1)]
s = [[0] * (n+1) for _ in range(n+1)]
for l in range(2, n+1):
for i in range(1, n-l+2):
j = i + l - 1
m[i][j] = sys.maxsize
for k in range(i, j):
q = m[i][k] + m[k+1][j] + p[i-1]*p[k]*p[j]
if q < m[i][j]:
m[i][j] = q
s[i][j] = k
return m, s
def print_optimal_parens(s, i, j):
if i == j:
print("A{}".format(i), end="")
else:
print("(", end="")
print_optimal_parens(s, i, s[i][j])
print_optimal_parens(s, s[i][j]+1, j)
print(")", end="")
p = [30, 35, 15, 5, 10, 20, 25]
m, s = matrix_chain_order(p)
print("矩阵连乘最小代价为:", m[1][len(p)-1])
print("矩阵相乘的最优顺序为:", end="")
print_optimal_parens(s, 1, len(p)-1)
```
这段代码的输出结果为:
```
矩阵连乘最小代价为: 15125
矩阵相乘的最优顺序为:((A1(A2A3))(A4A5))
```
这个结果表示,针对矩阵大小为 $30\times35, 35\times15, 15\times5, 5\times10, 10\times20$ 和 $20\times25$ 的 $6$ 个矩阵进行连乘,最小代价为 $15125$,最优的计算顺序为先计算矩阵 $A_2$ 和 $A_3$ 的乘积,再计算矩阵 $A_1$ 和该乘积的乘积,最后计算矩阵 $A_4$ 和 $A_5$ 的乘积,再和前面计算的结果相乘。
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