分治的思想求解矩阵乘法问题算法C代码
时间: 2024-10-27 20:04:19 浏览: 23
分治法是一种常见的算法设计策略,它将复杂的问题分解成规模较小、相互独立的子问题,然后递归地解决这些子问题,并合并它们的结果得到原问题的解答。对于矩阵乘法,我们可以使用Strassen's Matrix Multiplication Algorithm,这是一种著名的分治算法,它通过七次基本的矩阵运算(而非标准的8次)来计算两个矩阵的乘积。
以下是基于分治思想的Strassen's算法的一个简化版C语言实现核心部分:
```c
void matMult(int m, int n, int a[4][4], int b[4][4], int c[4][4]) {
if (m <= 1 || n <= 1) { // 如果矩阵大小为1,则直接相乘
for (int i = 0; i < m; ++i)
for (int j = 0; j < n; ++j)
c[i][j] = a[i][0] * b[0][j];
return;
}
// 分割矩阵并分配任务
int m2 = m / 2, n2 = n / 2;
int A[4][4], B[4][4], C[4][4], D[4][4], E[4][4], F[4][4];
// 计算四个小矩阵的乘积
matMult(m2, n2, a, b, A);
matMult(n2, m2, b, a, B);
matMult(m2, n2, a + m2, b, C);
matMult(n2, m2, b, a + m2, D);
matMult(n2, m2, a, b + n2, E);
matMult(m2, n2, b + n2, a, F);
// 使用以上结果构建大矩阵
for (int k = 0; k < m2; ++k) {
for (int i = 0; i < m; ++i) {
if (i < m2) {
c[i][k] = A[i][k] + B[i][k]; // C = A + B
c[i + m2][k] = C[i][k] - B[i][k]; // C = A + B
}
if (k < n2 && i >= m2) {
c[i][k] += D[k][i - m2]; // C = C + D
c[i][k + n2] = E[k][i - m2] - D[k][i - m2]; // C = C + E - D
}
}
}
}
// 主函数调用
int main() {
// 省略输入矩阵的初始化和调用matMult函数
return 0;
}
```
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