矩阵连乘问题python
时间: 2023-10-12 19:21:59 浏览: 193
Python中的Numpy矩阵操作
矩阵连乘问题是一个经典的动态规划问题。在Python中,我们可以通过以下代码来解决这个问题:
```python
import sys
def matrix_chain_order(p):
n = len(p) - 1
m = [[0] * (n+1) for i in range(n+1)]
s = [[0] * (n+1) for i 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_optimal_parens(s, 1, len(p)-1)
```
这个代码实现了矩阵连乘问题的动态规划解法,并输出了最优的括号化方案。其中,`p`数组表示矩阵的维度,`matrix_chain_order`函数返回最小的乘法次数和最优的断点方案,`print_optimal_parens`函数根据断点方案输出最优的括号化方案。运行结果为:
```
((A1(A2A3))((A4A5)A6))
```
这表示对于矩阵 $A_1, A_2, \cdots, A_6$,最优的连乘顺序为 $(A_1((A_2A_3)((A_4A_5)A_6)))$,共需要 $15125$ 次乘法。
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