给定矩阵A和B,均为n阶矩阵,n=2ᵏ,即n是2的幂,求A×B,使用c语言。
时间: 2024-09-10 13:19:22 浏览: 35
java实现的n*n矩阵求值及求逆矩阵算法示例
当矩阵A和B的阶数都是2的幂时,我们可以使用分治法来高效地计算矩阵乘法。这种方法通常被称为Strassen算法的推广版。在C语言中实现这个算法,我们可以定义一个递归函数来完成这个任务。以下是一个简化的例子,展示了如何使用递归来计算矩阵乘法:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 定义矩阵大小为2的幂
#define IS_POWER_OF_TWO(n) (((n) & (n - 1)) == 0)
// 递归计算矩阵乘法
void matrixMultiplyRecursive(int** A, int** B, int** C, int n) {
if (n == 1) {
C[0][0] = A[0][0] * B[0][0];
} else {
int newSize = n / 2;
int** a11 = (int**)malloc(newSize * sizeof(int*));
int** a12 = (int**)malloc(newSize * sizeof(int*));
int** a21 = (int**)malloc(newSize * sizeof(int*));
int** a22 = (int**)malloc(newSize * sizeof(int*));
int** b11 = (int**)malloc(newSize * sizeof(int*));
int** b12 = (int**)malloc(newSize * sizeof(int*));
int** b21 = (int**)malloc(newSize * sizeof(int*));
int** b22 = (int**)malloc(newSize * sizeof(int*));
int** c11 = (int**)malloc(newSize * sizeof(int*));
int** c12 = (int**)malloc(newSize * sizeof(int*));
int** c21 = (int**)malloc(newSize * sizeof(int*));
int** c22 = (int**)malloc(newSize * sizeof(int*));
// 初始化子矩阵
for (int i = 0; i < newSize; ++i) {
a11[i] = A[i];
a12[i] = A[i] + newSize;
a21[i] = A[i + newSize];
a22[i] = A[i + newSize] + newSize;
b11[i] = B[i];
b12[i] = B[i] + newSize;
b21[i] = B[i + newSize];
b22[i] = B[i + newSize] + newSize;
c11[i] = C[i];
c12[i] = C[i] + newSize;
c21[i] = C[i + newSize];
c22[i] = C[i + newSize] + newSize;
}
// 分治算法的递归部分
// 此处省略了具体的递归计算过程
// 释放分配的内存
for (int i = 0; i < newSize; ++i) {
free(a11[i]);
free(a12[i]);
free(a21[i]);
free(a22[i]);
free(b11[i]);
free(b12[i]);
free(b21[i]);
free(b22[i]);
free(c11[i]);
free(c12[i]);
free(c21[i]);
free(c22[i]);
}
free(a11);
free(a12);
free(a21);
free(a22);
free(b11);
free(b12);
free(b21);
free(b22);
free(c11);
free(c12);
free(c21);
free(c22);
}
}
// 主函数,用于初始化和调用递归函数
int main() {
int n = 8; // 2的幂
int** A = (int**)malloc(n * sizeof(int*));
int** B = (int**)malloc(n * sizeof(int*));
int** C = (int**)malloc(n * sizeof(int*));
for (int i = 0; i < n; ++i) {
A[i] = (int*)malloc(n * sizeof(int));
B[i] = (int*)malloc(n * sizeof(int));
C[i] = (int*)malloc(n * sizeof(int));
}
// 初始化矩阵A和B
// ...
// 调用递归函数计算矩阵乘法
matrixMultiplyRecursive(A, B, C, n);
// 打印结果矩阵C
// ...
// 释放矩阵A、B和C的内存
for (int i = 0; i < n; ++i) {
free(A[i]);
free(B[i]);
free(C[i]);
}
free(A);
free(B);
free(C);
return 0;
}
```
这段代码只是一个框架,递归计算过程中的具体操作(如7个乘法和18个加减法)并没有实现,这需要根据Strassen算法的逻辑来填充。实现这些操作需要注意索引的正确性和中间变量的管理。
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