给定n个矩阵{A1,A2,…,如何确 定计算矩阵连乘积的计算次序,使得依此次序计算矩阵连乘积需要的数乘次数最少。例如,给定三个连乘矩阵{A1,A2,A3}的维数 数组p为:10,100,5,50,即分别是10 ×100,100×5和5×50,采用(A1A2)A3,乘法次数为10×100×5+10×5×50=7500次,而采用A1(A2A3),乘法次数为100×5×50+10×100×50=75000次乘法,显然,最好的次序是(A1A2)A3,乘法次数为7500次。 输入格式: 输入有两行。第一行一个n表示矩阵的个数;第二行有n+1个数,分别为p 0 ​ ,p 1 ​ ...p n ​ 。 输出格式: 一个数,表示最少的乘法次数。 输入样例: 6 30 35 15 5 10 20 25 输出样例: 15125

时间: 2023-06-08 11:08:10 浏览: 90
根据您的描述,您需要一个算法来解决矩阵连乘积的计算次序问题,使得乘法次数最少。这个问题常被称为“矩阵链乘法问题”。 解决这个问题的常用算法是动态规划。我们定义一个二维数组dp来存储子问题的最优解,其中dp[i][j]表示矩阵Ai到Aj的最少乘法次数。对于任意的i <= k < j,假设我们已经知道了Ai到Ak和Ak+1到Aj的最优解,那么我们可以通过以下公式计算Ai到Aj的最优解: dp[i][j] = min{dp[i][k] + dp[k+1][j] + pi-1 * pk * pj} 其中pi-1, pk, pj分别是矩阵Ai-1, Ak和Aj的维数。 最后,dp[1][n]就是矩阵连乘积的最小乘法次数。 下面是一个Python实现: n = int(input()) p = list(map(int, input().split())) dp = [[float('inf')] * n for _ in range(n)] for i in range(n): dp[i][i] = 0 for L in range(2, n+1): for i in range(n-L+1): j = i + L - 1 for k in range(i, j): dp[i][j] = min(dp[i][j], dp[i][k] + dp[k+1][j] + p[i-1] * p[k] * p[j]) print(dp[0][n-1])
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给定n个矩阵{A1,A2,…,如何确 定计算矩阵连乘积的计算次序,使得依此次序计算矩阵连乘积需要的数乘次数最少。例如,给定三个连乘矩阵{A1,A2,A3}的维数 数组p为:10,100,5,50,即分别是10 ×100,100×5和5×50,

该问题可以使用动态规划来解决。首先定义一个二维数组m[i,j]存储Ai到Aj连乘积的最小数乘次数。然后定义一个二维数组s[i,j]存储在Ai到Aj中最优的断点k。 具体的算法步骤如下: 1. 对于只有一个矩阵Ai,m[i,i] = 0 2. 对于连乘长度大于1的子问题,按照子问题长度递增的顺序计算m[i,j]。假设当前考虑的子问题长度为len,i到j的区间为[l,r],则m[l,r]可以通过以下方式求解: - 首先将[l,r]分成两个长度分别为k和len-k的区间:[l,l+k-1] 和 [l+k,r] - 然后计算 Ai到Ak 的最小数乘次数 m[i,k] 和 Ak+1到Aj 的最小数乘次数 m[k+1,j] - 最后计算整个区间[l,r]的最小数乘次数 m[l,r] = m[i,k] + m[k+1,j] + pi-1 pk pj - 记录最小值和断点位置 3. 重复步骤2直到计算出m[1,n]为止。此时s数组中记录的就是最优的断点位置,可以通过递归调用自身来得到最优的计算次序。 对于给定的三个矩阵{A1,A2,A3}的维数数组p为{10,100,5,50},可以按照以上算法计算出最小的数乘次数为7500,最优的计算次序为(A1(A2A3))。

给定n个矩阵{A1,A2,…,An}(n<=40),其中Ai与Ai+1是可乘的,i=1,2…,n。第i个矩阵的维数用p i−1 ​ ,p i ​ 来表示。如何确 定计算矩阵连乘积的计算次序,使得依此次序计算矩阵连乘积需要的数乘次数最少。

这个问题其实是矩阵链乘法问题,可以使用动态规划来解决。假设矩阵连乘积的次序为(A1A2…Ak)(Ak+1Ak+2…An),则计算出(A1A2…Ak)和(Ak+1Ak+2…An)的最优次序,然后将它们相乘即可。 设m[i,j]表示计算矩阵Ai到Aj的最少数乘次数,则有状态转移方程: m[i,j] = min{m[i,k]+m[k+1,j]+pi-1pkpj}, i<=k<j 其中,pi-1pkpj表示矩阵Ai到Aj的乘积所需的数乘次数。通过枚举k,可以求出m[i,j]的最小值。 同时,还需要记录计算矩阵Ai到Aj的最优次序,即在哪个位置k处分割矩阵连乘积。可以使用s[i,j]来记录,s[i,j]的值表示计算Ai到Aj的最优次序中,第一个相乘的矩阵是Ak和Ak+1之间的那个矩阵。 最终,计算出m[1,n]和s[1,n]后,就可以根据s数组来构造出最优次序了。 具体实现可以参考下面的代码:

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