C语言代码用递归算法实现矩阵链: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: 2024-10-28 17:12:36 浏览: 31
在C语言中,矩阵链乘法通常通过递归算法来解决。这是一个经典的动态规划问题,用于优化计算一系列矩阵相乘的操作序列。以下是递归函数的基本思路:
```c
#include <stdio.h>
// 定义一个结构体表示矩阵和其在链表中的索引
typedef struct {
int start, end; // 矩阵的起始和结束索引
int m; // 当前矩阵的尺寸
} Matrix;
// 递归函数,计算最小乘法次数和最后操作位置
int matrixChainOrder(int P[], int n) {
if (n <= 1)
return 0, 0; // 如果只有一个元素,直接返回
int dp[n][n]; // 动态规划数组,dp[i][j]表示最优乘积路径
int minOps[n][n], lastOp[n][n];
for (int l = 1; l < n; ++l) {
for (int i = 1; i + l - 1 < n; ++i) {
int j = i + l - 1;
dp[i][j] = INT_MAX; // 初始化为最大值,避免无限循环
int tempCost = 0; // 临时成本
// 遍历所有可能的分割点k
for (int k = i; k < j; ++k) {
tempCost = dp[i][k] + dp[k + 1][j] +
(P[i - 1] * P[k] + P[k] * P[j]) * matrixSize(P, i, j);
if (tempCost < dp[i][j]) {
dp[i][j] = tempCost;
lastOp[i][j] = k; // 更新最后操作位置
}
}
minOps[i][j] = dp[i][j];
}
}
return dp[1][n - 1], lastOp[1][n - 1];
}
// 计算矩阵的维度
int matrixSize(Matrix* matrices, int i, int j) {
return matrices[i - 1].end - matrices[i - 1].start + 1;
}
int main() {
int P[] = {4, 5, 2, 3}; // 示例输入
int n = sizeof(P) / sizeof(P[0]);
int minOps, lastOp;
minOps, lastOp = matrixChainOrder(P, n);
printf("Minimum number of operations: %d\n", minOps);
printf("Last operation position: %d\n", lastOp);
return 0;
}
```
在这个例子中,`matrixChainOrder` 函数负责递归计算并返回最小乘法次数和最后操作位置。注意,实际应用中需要处理输入矩阵链的边界条件,并将输入矩阵信息存储在一个`Matrix`结构中。
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