如何用MATLAB编写编写一个程序比较不同矩阵乘法运行效率差别,如何制作一个图以矩阵阶层为横坐标,运行耗时为纵坐标
时间: 2024-02-15 09:02:44 浏览: 108
好的,下面是一个简单的MATLAB程序,用于比较三种不同的矩阵乘法运算方法的效率,并绘制一个图形,以矩阵阶层为横坐标,运行耗时为纵坐标:
```matlab
n_values = [10, 20, 30, 40, 50];
method1_times = [];
method2_times = [];
method3_times = [];
for n = n_values
a = rand(n, n);
b = rand(n, n);
tic;
c = a * b;
method1_time = toc;
tic;
c = matrix_multiply2(a, b);
method2_time = toc;
tic;
c = matrix_multiply3(a, b);
method3_time = toc;
method1_times = [method1_times, method1_time];
method2_times = [method2_times, method2_time];
method3_times = [method3_times, method3_time];
end
plot(n_values, method1_times, 'o-', 'LineWidth', 2, 'MarkerSize', 8);
hold on;
plot(n_values, method2_times, 's--', 'LineWidth', 2, 'MarkerSize', 8);
plot(n_values, method3_times, 'd-.', 'LineWidth', 2, 'MarkerSize', 8);
xlabel('Matrix Order');
ylabel('Time (seconds)');
title('Matrix Multiplication Efficiency Comparison');
legend('Method 1', 'Method 2', 'Method 3', 'Location', 'northwest');
function c = matrix_multiply2(a, b)
[m, n] = size(a);
[p, q] = size(b);
if n ~= p
c = [];
return;
end
c = zeros(m, q);
for i = 1:m
for j = 1:q
for k = 1:n
c(i,j) = c(i,j) + a(i,k) * b(k,j);
end
end
end
end
function c = matrix_multiply3(a, b)
[m, n] = size(a);
[p, q] = size(b);
if n ~= p
c = [];
return;
end
c = zeros(m, q);
for i = 1:m
for j = 1:q
c(i,j) = sum(a(i,:) .* b(:,j)');
end
end
end
```
在这个程序中,我们首先定义了不同阶层的矩阵大小,然后使用MATLAB内置的rand函数生成随机矩阵,并比较了三种不同的矩阵乘法运算方法的效率。然后,使用MATLAB内置的plot函数绘制了一个图形,以矩阵阶层为横坐标,运行耗时为纵坐标。
这个程序中的三种矩阵乘法运算方法与前面Python示例中的方法相同,包括使用MATLAB内置的矩阵乘法运算符、使用循环实现的矩阵乘法、以及使用向量化实现的矩阵乘法。
你可以运行这个程序并根据需要修改其中的参数,比如矩阵阶层的范围、比较的方法数等等。希望这个例子能够帮助你解决你的问题!
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