C语言实现矩阵连乘最优加括号方式的求解
时间: 2023-06-19 11:07:42 浏览: 101
矩阵连乘最佳加括号方式-动态规划算法.pdf
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矩阵连乘问题是一个经典的动态规划问题,它的目标是找到一种最优的加括号方案,使得矩阵乘法的计算量最小。其状态转移方程为:
```
dp[i][j] = min{ dp[i][k] + dp[k+1][j] + p[i-1]*p[k]*p[j] }
```
其中,`dp[i][j]` 表示从第 `i` 个矩阵乘到第 `j` 个矩阵的最小代价,`p[i]` 表示第 `i` 个矩阵的行数,以及第 `i+1` 个矩阵的列数。
下面是 C 语言实现矩阵连乘最优加括号方案的代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <limits.h>
#define N 10
int dp[N][N]; // 存储最小代价
int s[N][N]; // 存储最优解
void matrix_chain_order(int p[], int n) {
int i, j, k, l;
for (i = 1; i <= n; i++) {
dp[i][i] = 0;
}
for (l = 2; l <= n; l++) {
for (i = 1; i <= n-l+1; i++) {
j = i + l - 1;
dp[i][j] = INT_MAX;
for (k = i; k <= j-1; k++) {
int q = dp[i][k] + dp[k+1][j] + p[i-1]*p[k]*p[j];
if (q < dp[i][j]) {
dp[i][j] = q;
s[i][j] = k;
}
}
}
}
}
void print_optimal_parens(int i, int j) {
if (i == j) {
printf("A%d", i);
} else {
printf("(");
print_optimal_parens(i, s[i][j]);
print_optimal_parens(s[i][j]+1, j);
printf(")");
}
}
int main() {
int p[] = {30, 35, 15, 5, 10, 20, 25};
int n = sizeof(p) / sizeof(int) - 1; // 矩阵个数
matrix_chain_order(p, n);
printf("最小代价:%d\n", dp[1][n]);
printf("最优加括号方案:");
print_optimal_parens(1, n);
printf("\n");
return 0;
}
```
上述代码实现了矩阵连乘最优加括号方案的求解,并输出了最小代价以及最优加括号方案。其中,`p[]` 数组表示矩阵的行列数,`n` 表示矩阵的个数。`matrix_chain_order()` 函数实现了动态规划的过程,`print_optimal_parens()` 函数实现了输出最优加括号方案的过程。
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