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]。随即输入矩阵维度。C语言完整程序
时间: 2024-10-24 19:07:32 浏览: 13
矩阵链乘法(Matrix Chain Multiplication, MCM)是一个经典的问题,用于求解如何通过最少的操作次数将一系列矩阵相乘。给定一组矩阵A1,A2,...,An,以及它们的大小,目标是最小化所需的乘法操作数。这个问题可以使用动态规划解决。
在C语言中,你可以编写如下的函数来计算最小乘法次数和最后乘法的位置:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 定义动态规划结构
typedef struct {
int m; // 最小乘法次数
int s; // 最后一次乘法位置
} dp_t;
// 动态规划函数
dp_t matrix_chain_order(int A[], int n) {
dp_t dp[n][n]; // 初始化二维数组
for (int l = 2; l <= n; l++) {
for (int i = 1; i + l - 1 <= n; i++) {
int j = i + l - 1;
dp[i][j].m = INT_MAX; // 初始值设为最大整数
dp[i][j].s = -1; // 初始值设为负一
// 遍历所有可能的分割方式
for (int k = i; k < j; k++) {
int temp_m = dp[i][k].m + dp[k+1][j].m + (l-2); // 计算当前分割的总次数
if (temp_m < dp[i][j].m) { // 更新最小乘法次数
dp[i][j].m = temp_m;
dp[i][j].s = k; // 更新最后乘法位置
}
}
}
}
return dp[0][n-1];
}
int main() {
int n;
printf("Enter the number of matrices: ");
scanf("%d", &n);
int A[n];
printf("Enter the dimensions of the matrices: ");
for (int i = 0; i < n; i++) {
scanf("%d", &A[i]);
}
dp_t result = matrix_chain_order(A, n);
printf("Minimum multiplication steps: %d\n", result.m);
printf("Last multiplication position: %d\n", result.s);
return 0;
}
```
这个程序首先获取矩阵的数量和它们的维度,然后调用`matrix_chain_order`函数计算并返回结果。注意,这个解决方案假设输入的矩阵尺寸都是正整数,并且只适用于非递归版本的动态规划算法。
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