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 16:19:22 浏览: 26
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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