用矩阵运算求出r的传递闭包
时间: 2023-11-26 13:12:45 浏览: 157
好的,我了解了您的问题。首先解释一下传递闭包的概念:给定一个关系R,它的传递闭包是一个新的关系R+,它包含了R中所有能够通过R中的元素连接到的元素对。
现在假设我们有一个关系R,它的邻接矩阵为A。我们想要求出R的传递闭包,也就是邻接矩阵为A+。
这可以通过矩阵运算来实现。具体来说,我们可以使用 Warshall 算法,该算法是一种动态规划算法,用于计算传递闭包。
算法的基本思想是:对于矩阵A的每一对元素i和j,如果存在一个中间节点k,使得从i到j有一条长度为2的路径(即i->k->j),那么我们就在A+中将元素(i,j)设为1。
具体实现过程如下:
1. 初始化A+为A的副本。
2. 对于每一对元素i和j,如果存在一个中间节点k,使得A+中元素(i,k)和(k,j)都为1,那么就将A+中元素(i,j)设为1。
3. 重复步骤2,直到A+不再发生变化为止。
最终得到的邻接矩阵A+就是关系R的传递闭包。
希望这个解释对您有所帮助!
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用sql实现矩阵乘法,以此计算关系的传递闭包
在 SQL 中实现矩阵乘法可以使用 JOIN 操作。假设我们有两个矩阵 A 和 B,其中 A 是一个大小为 m×n 的矩阵,B 是一个大小为 n×p 的矩阵,那么它们的乘积 C 就是一个大小为 m×p 的矩阵,其中 C(i,j) 是 A 的第 i 行和 B 的第 j 列对应元素的乘积之和。具体实现如下:
```sql
SELECT A.row_id, B.col_id, SUM(A.value * B.value) AS value
FROM A JOIN B ON A.col_id = B.row_id
GROUP BY A.row_id, B.col_id;
```
其中,A 和 B 是两个矩阵,分别用表格表示,每个元素都有一个行号和列号作为唯一标识,并且每个元素都有一个值。输出结果是一个表格,其中每行表示 C 的一个元素,包括行号、列号和值。具体来说,A 表格中的每一行都会和 B 表格中的每一列进行乘法运算,得到 C 表格中的一个元素。
关于关系的传递闭包,假设我们有一个关系 R,包含两个属性 a 和 b,表示 a 和 b 之间存在一条边。我们可以用以下 SQL 代码计算 R 的传递闭包:
```sql
WITH RECURSIVE closure(a, b) AS (
SELECT a, b FROM R
UNION
SELECT c.a, d.b FROM closure AS c, R AS d
WHERE c.b = d.a
)
SELECT * FROM closure;
```
这里使用了 SQL 的递归查询语法(WITH RECURSIVE),来对 R 进行迭代计算。首先,我们将 R 中的所有边作为初始传递闭包。然后,每次迭代我们将已有的传递闭包与 R 进行连接操作,并筛选出符合传递性的边,添加到传递闭包中。最终输出结果即为 R 的传递闭包。
请用C语言写出以下算法的代码:首先将任意关系通过关系矩阵表示,关系的自反闭包只需将矩阵的主对角线元素全部置为1;关系的对称闭包即关系矩阵与其转置矩阵进行加法运算(逻辑加);关系的传递闭包转化为矩阵的计算,计算公式为 Mt = M + M2 + M3 + …(逻辑加) 其中M为关系矩阵,Mt为传递闭包的矩阵。 关系的传递闭包也可用Floyd-Warshall算法计算,效率更高,Floyd-Warshall算法原理为: 设R的关系矩阵为n阶矩阵M,传递闭包矩阵为A = A[j, k], (1)令矩阵A = M
这是一个将关系矩阵转化为传递闭包矩阵的代码实现,其中使用了 Floyd-Warshall 算法:
```c
#include <stdio.h>
#define MAX_NODES 100
int matrix[MAX_NODES][MAX_NODES];
int closure[MAX_NODES][MAX_NODES];
int num_nodes;
void find_transitive_closure() {
int i, j, k;
for (i = 0; i < num_nodes; i++) {
for (j = 0; j < num_nodes; j++) {
closure[i][j] = matrix[i][j];
}
}
for (k = 0; k < num_nodes; k++) {
for (i = 0; i < num_nodes; i++) {
for (j = 0; j < num_nodes; j++) {
closure[i][j] = closure[i][j] || (closure[i][k] && closure[k][j]);
}
}
}
}
int main() {
int i, j;
// 读入关系矩阵
printf("请输入节点个数:");
scanf("%d", &num_nodes);
printf("请输入关系矩阵:\n");
for (i = 0; i < num_nodes; i++) {
for (j = 0; j < num_nodes; j++) {
scanf("%d", &matrix[i][j]);
}
}
// 计算传递闭包矩阵
find_transitive_closure();
// 输出传递闭包矩阵
printf("传递闭包矩阵:\n");
for (i = 0; i < num_nodes; i++) {
for (j = 0; j < num_nodes; j++) {
printf("%d ", closure[i][j]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
```
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