分治法 java_Java实现用传统分治法解决矩阵相乘问题

时间: 2024-02-13 20:06:20 浏览: 30
好的,下面是用传统分治法解决矩阵相乘问题的Java实现: ```java public class MatrixMultiplication { public static int[][] multiply(int[][] A, int[][] B) { int n = A.length; int[][] C = new int[n][n]; if (n == 1) { C[0][0] = A[0][0] * B[0][0]; } else { int[][] A11 = new int[n/2][n/2]; int[][] A12 = new int[n/2][n/2]; int[][] A21 = new int[n/2][n/2]; int[][] A22 = new int[n/2][n/2]; int[][] B11 = new int[n/2][n/2]; int[][] B12 = new int[n/2][n/2]; int[][] B21 = new int[n/2][n/2]; int[][] B22 = new int[n/2][n/2]; // Divide A matrix into 4 sub-matrices divideMatrix(A, A11, 0 , 0); divideMatrix(A, A12, 0 , n/2); divideMatrix(A, A21, n/2, 0); divideMatrix(A, A22, n/2, n/2); // Divide B matrix into 4 sub-matrices divideMatrix(B, B11, 0 , 0); divideMatrix(B, B12, 0 , n/2); divideMatrix(B, B21, n/2, 0); divideMatrix(B, B22, n/2, n/2); // Recursively multiply sub-matrices int[][] C11 = addMatrix(multiply(A11,B11), multiply(A12,B21)); int[][] C12 = addMatrix(multiply(A11,B12), multiply(A12,B22)); int[][] C21 = addMatrix(multiply(A21,B11), multiply(A22,B21)); int[][] C22 = addMatrix(multiply(A21,B12), multiply(A22,B22)); // Combine sub-matrices into the result matrix combineMatrix(C11, C, 0 , 0); combineMatrix(C12, C, 0 , n/2); combineMatrix(C21, C, n/2, 0); combineMatrix(C22, C, n/2, n/2); } return C; } // Divide matrix into sub-matrices public static void divideMatrix(int[][] P, int[][] C, int iB, int jB) { for(int i1 = 0, i2 = iB; i1 < C.length; i1++, i2++) { for(int j1 = 0, j2 = jB; j1 < C.length; j1++, j2++) { C[i1][j1] = P[i2][j2]; } } } // Combine sub-matrices into the result matrix public static void combineMatrix(int[][] C, int[][] P, int iB, int jB) { for(int i1 = 0, i2 = iB; i1 < C.length; i1++, i2++) { for(int j1 = 0, j2 = jB; j1 < C.length; j1++, j2++) { P[i2][j2] = C[i1][j1]; } } } // Add two matrices public static int[][] addMatrix(int[][] A, int[][] B) { int n = A.length; int[][] C = new int[n][n]; for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < n; j++) { C[i][j] = A[i][j] + B[i][j]; } } return C; } public static void main(String[] args) { int[][] A = {{1, 2}, {3, 4}}; int[][] B = {{5, 6}, {7, 8}}; int[][] C = multiply(A, B); for (int i = 0; i < C.length; i++) { for (int j = 0; j < C.length; j++) { System.out.print(C[i][j] + " "); } System.out.println(); } } } ``` 这个程序将两个n×n的矩阵相乘,其中n是2的幂。如果n等于1,则直接计算乘积。否则,将每个矩阵分成四个n/2×n/2的子矩阵,并递归地计算子矩阵的乘积。最后,将四个子矩阵的乘积组合成结果矩阵。

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