给定n个矩阵{A1,A2,…,An}(n<=40),其中Ai与Ai+1是可乘的,i=1,2…,n。第i个矩阵的维数用p i−1 ​ ,p i ​ 来表示。如何确 定计算矩阵连乘积的计算次序,使得依此次序计算矩阵连乘积需要的数乘次数最少。

时间: 2024-03-18 14:44:02 浏览: 100
这个问题其实是矩阵链乘法问题,可以使用动态规划来解决。假设矩阵连乘积的次序为(A1A2…Ak)(Ak+1Ak+2…An),则计算出(A1A2…Ak)和(Ak+1Ak+2…An)的最优次序,然后将它们相乘即可。 设m[i,j]表示计算矩阵Ai到Aj的最少数乘次数,则有状态转移方程: m[i,j] = min{m[i,k]+m[k+1,j]+pi-1pkpj}, i<=k<j 其中,pi-1pkpj表示矩阵Ai到Aj的乘积所需的数乘次数。通过枚举k,可以求出m[i,j]的最小值。 同时,还需要记录计算矩阵Ai到Aj的最优次序,即在哪个位置k处分割矩阵连乘积。可以使用s[i,j]来记录,s[i,j]的值表示计算Ai到Aj的最优次序中,第一个相乘的矩阵是Ak和Ak+1之间的那个矩阵。 最终,计算出m[1,n]和s[1,n]后,就可以根据s数组来构造出最优次序了。 具体实现可以参考下面的代码:
相关问题

请使用C语言完成:给定n个矩阵{A1,A2,…,An}(n<=40),其中Ai与Ai+1是可乘的,i=1,2…,n。第i个矩阵的维数用p i−1 ​ ,p i ​ 来表示。如何确 定计算矩阵连乘积的计算次序,使得依此次序计算矩阵连乘积需要的数乘次数最少。

以下是使用C语言实现矩阵连乘积问题的动态规划算法的代码示例: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX_N 40 int main() { // 读取数据 int n, p[MAX_N+1]; scanf("%d", &n); for (int i = 0; i <= n; i++) { scanf("%d", &p[i]); } // 动态规划求解 int m[MAX_N+1][MAX_N+1] = {0}; for (int len = 2; len <= n; len++) { for (int i = 1; i <= n-len+1; i++) { int j = i + len - 1; m[i][j] = 1e9; for (int k = i; k < j; k++) { int q = m[i][k] + m[k+1][j] + p[i-1] * p[k] * p[j]; if (q < m[i][j]) { m[i][j] = q; } } } } printf("%d\n", m[1][n]); return 0; } ``` 其中,输入的第一行是矩阵的个数n,第二行到第n+1行是每个矩阵的维数pi-1和pi。使用二维数组m[i][j]存储计算第i个矩阵到第j个矩阵的最少数乘次数。使用长度为len的子序列来更新m[i][j],枚举子序列的中间点k,计算当前子问题的最优解q,然后更新m[i][j]为最小值。最终输出m[1][n]为矩阵连乘积所需的最少数乘次数。

1.给定n个矩阵{A1, A2, …,An},其中,Ai与Ai+1是可乘的,计算这n个矩阵的连乘积。从中找出一种乘次数最少的计算次序java。

这道问题可以使用动态规划来解决。具体的思路如下: 首先,我们定义一个二维数组dp,其中dp[i][j]表示从第i个矩阵到第j个矩阵的最少乘法次数。我们需要求解的就是dp[1][n]。 接着,我们考虑如何填充dp数组。对于dp[i][j],它可以由dp[i][k]和dp[k+1][j]转移而来,其中k的范围是[i, j-1]。具体地,我们可以枚举k,然后计算dp[i][k] + dp[k+1][j] + mi * mj * mk,其中mi、mj、mk分别表示第i个、第j个、第k个矩阵的行数和列数。最后,我们可以取所有可能的dp[i][j]中的最小值作为dp[i][j]的值。 最后,dp[1][n]就是我们要求的结果。 下面是Java代码实现: ```java public static int matrixChainOrder(int[] p) { int n = p.length - 1; int[][] dp = new int[n+1][n+1]; for (int i = 1; i <= n; i++) { dp[i][i] = 0; } for (int len = 2; len <= n; len++) { for (int i = 1; i <= n-len+1; i++) { int j = i+len-1; dp[i][j] = Integer.MAX_VALUE; for (int k = i; k <= j-1; k++) { dp[i][j] = Math.min(dp[i][j], dp[i][k] + dp[k+1][j] + p[i-1] * p[k] * p[j]); } } } return dp[1][n]; } ``` 其中,p数组表示每个矩阵的行数和列数,例如,p[0]表示第一个矩阵的行数,p[1]表示第一个矩阵的列数,p[1]表示第二个矩阵的行数,以此类推。

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