用C语言实现代码输入:矩阵链Ai…j的输入为向量P=<Pi-1,Pi,…,Pj>,其中:1<=i<=j<=n. 输出:矩阵链Ai…j乘法的最佳运算次序。 要求采用迭代方法进行程序设计,并设计备忘录和标记函数表。
时间: 2024-11-27 10:22:31 浏览: 25
在C语言中,要实现矩阵链乘法的输入并计算最佳运算次序,我们可以使用动态规划算法结合迭代方法。首先,我们需要定义一个递归函数,用于计算给定矩阵链的最小代价。然后,我们将利用备忘录技术存储已经计算过的最优解,避免重复计算。
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 定义一个结构体表示节点,包含矩阵范围和上一节点的索引
typedef struct Node {
int start, end;
int prev; // 上一节点的索引
} Node;
// 动态规划函数,计算矩阵链Ai...j的最小代价
int minCost(Node* nodes, int n) {
static int memo[n + 1][n + 1]; // 备忘录数组
if (memo[nodes[0].start][nodes[n - 1].end] != -1)
return memo[nodes[0].start][nodes[n - 1].end];
for (int i = 1; i <= n - 1; i++) { // 遍历所有可能的分割点
int cost = 0; // 当前操作的成本
for (int j = i; j < n; j++) { // 计算从 Ai 到 Aj 的成本
cost += nodes[j].end - nodes[i - 1].end; // 矩阵大小之积
// 更新备忘录并返回最小成本
memo[nodes[0].start][nodes[n - 1].end] =
memo[nodes[0].start][nodes[i - 1].end]
+ memo[nodes[i].start][nodes[j].end] + cost;
}
}
return memo[nodes[0].start][nodes[n - 1].end];
}
// 输入矩阵链的起始和结束范围
void input(int P[], int n, Node nodes[]) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
scanf("%d", &P[i]);
nodes[i].start = i;
nodes[i].end = P[i];
nodes[i].prev = i - 1;
}
}
// 主函数
int main() {
int n;
printf("Enter the number of matrices: ");
scanf("%d", &n);
Node nodes[n];
input(P, n, nodes);
// 输出最佳运算次序的最小代价
int bestOrderCost = minCost(nodes, n);
printf("Minimum cost to multiply matrix chain is: %d\n", bestOrderCost);
return 0;
}
```
在这个程序中,`minCost` 函数负责计算矩阵链的最短路径,`input` 函数接收用户输入的矩阵范围,主函数调用这两个函数完成整个过程。
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