用C语言生成以下代码输入:矩阵链Ai…j的输入为向量P=<Pi-1,Pi,…,Pj>,其中:1<=i<=j<=n. 输出:计算Ai…j的所需最小乘法运算次数m[i,j]和最后一次运算位置s[i,j]。
时间: 2024-10-25 14:03:38 浏览: 34
在C语言中,我们可以使用动态规划算法来解决矩阵链乘法的问题。首先,我们需要理解输入向量`P`代表了矩阵的顺序,即矩阵A1到An需要按照P[0], P[1], ..., P[n-1]的顺序来相乘。矩阵链乘法的目标是最小化所需的乘法操作次数。
以下是C语言函数的基本结构,用于计算`m[i, j]`(表示从Ai到Aj的最小乘法次数)和`s[i, j]`(表示最后一次运算的位置):
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct {
int start;
int end;
} Matrix;
void matrixChainOrder(int P[], int n, int m[], int s[]) {
// 初始化边界情况
for (int i = 1; i < n; i++) {
m[i][i] = 0;
s[i][i] = i;
}
// 动态规划过程
for (int L = 2; L <= n; L++) { // L代表子问题长度
for (int i = 1; i + L - 1 < n; i++) { // i指左边界,j指右边界
int j = i + L - 1;
int minMult = INT_MAX; // 最小乘法次数初始化为极大值
int lastOp = 0; // 最后一次运算位置
// 遍历所有可能的中间节点k
for (int k = i; k < j; k++) {
// 计算当前子问题的最优解
int tempMult = m[i][k] + m[k+1][j] + 1; // 加上额外的一次乘法
if (tempMult < minMult) {
minMult = tempMult;
lastOp = k; // 更新最后操作位置
}
}
// 保存结果到最终数组
m[i][j] = minMult;
s[i][j] = lastOp;
}
}
}
// 主函数示例
int main() {
int P[] = {1, 2, 3, 4, 5}; // 输入向量,例如矩阵链A1,A2,A3,A4,A5
int n = sizeof(P) / sizeof(P[0]);
int m[n][n];
int s[n][n];
matrixChainOrder(P, n, m, s);
// 输出结果
printf("m[i, j]:\n");
for (int i = 1; i < n; i++) {
for (int j = i; j < n; j++) {
printf("%d ", m[i][j]);
}
printf("\n");
}
printf("s[i, j]:\n");
for (int i = 1; i < n; i++) {
for (int j = i; j < n; j++) {
printf("%d ", s[i][j]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
```
当你运行这个程序时,它会打印出`m[i, j]`和`s[i, j]`的结果,显示矩阵链A1到An的最小乘法次数以及对应的最后一个运算位置。
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