用动态规划计算矩阵连乘,我给你五个矩阵的长和宽,你把最后经过动态规划的矩阵告诉我
时间: 2023-11-04 17:47:32 浏览: 56
根据动态规划算法,可以先将这五个矩阵分别编号为 A1、A2、A3、A4、A5,矩阵长和宽分别表示为 (m1, n1)、(m2, n2)、(m3, n3)、(m4, n4)、(m5, n5)。然后,我们可以定义一个二维数组 dp,其中 dp[i][j] 表示从矩阵 Ai 到 Aj 之间的所有矩阵相乘所需要的最小代价。根据动态规划的状态转移方程,可以得到如下的算法:
for k from 1 to 4:
for i from 1 to 5 - k:
j = i + k
dp[i][j] = min(dp[i][j], dp[i][t] + dp[t+1][j] + mi * nj * nk)
其中,mi、mj、mk 分别为矩阵 Ai、Aj、Ak 的长,宽,nk 表示矩阵 Ak 的宽,t 是一个满足 i ≤ t < j 的整数。
根据这个算法,可以计算出经过动态规划后得到的最终结果矩阵,即 A1 × A2 × A3 × A4 × A5 的结果矩阵。
相关问题
动态规划算法矩阵连乘
矩阵连乘问题是一个经典的动态规划问题。给定n个矩阵{A1,A2,…,An},其中Ai与Ai+1是可乘的,i=1,2…,n-1。矩阵连乘问题的目标是确定计算矩阵连乘积的最佳计算次序,使得所需的数乘次数最少。
动态规划算法是一种将问题分解成多个子问题来求解的方法。对于矩阵连乘问题,我们可以定义一个二维数组dp,其中dp[i][j]表示从矩阵Ai到Aj的最少数乘次数。根据最优子结构的性质,我们可以得到递归关系:
dp[i][j] = min{dp[i][k] + dp[k+1][j] + row[i]*col[k]*col[j]},其中i ≤ k < j,row[i]表示矩阵Ai的行数,col[j]表示矩阵Aj的列数。
接下来,我们可以使用自底向上的方式来计算最优值。具体地,我们可以从最小的子问题开始,逐步计算出较大规模的子问题的最优值,直到计算出整个问题的最优值。
最后,根据计算最优值时得到的信息,我们可以构造出一个最优解。一种常见的方法是使用一个二维数组s来记录最佳计算次序。具体地,s[i][j]表示从矩阵Ai到Aj的最佳计算次序中的分割点,即矩阵Ai到Ak和Ak+1到Aj的分割点。我们可以通过回溯s数组来构造出最佳计算次序。
动态规划实现矩阵连乘问题
动态规划是一种常用的优化问题求解方法,矩阵连乘问题是其中一个经典的应用。矩阵连乘问题是指给定一系列矩阵,求解它们相乘的最佳顺序,使得计算乘法所需的标量乘法次数最少。
动态规划解决矩阵连乘问题的思路是将问题划分为子问题,并利用子问题的最优解来构建原问题的最优解。具体实现步骤如下:
1. 定义状态:设矩阵链为A1, A2, ..., An,其中Ai的维度为pi-1 * pi,定义dp[i][j]表示计算矩阵Ai到Aj的最佳顺序所需的最少标量乘法次数。
2. 状态转移方程:对于dp[i][j],可以将其划分为两个子问题,即将矩阵链划分为Ai到Ak和Ak+1到Aj两部分,其中i <= k < j。则状态转移方程为:
dp[i][j] = min(dp[i][k] + dp[k+1][j] + pi-1 * pk * pj),其中i <= k < j
3. 边界条件:当i = j 时,dp[i][j] = 0,表示只有一个矩阵时不需要进行乘法操作。
4. 计算顺序:为了保证子问题的最优解已经计算出来,需要按照矩阵链长度从小到大的顺序进行计算。
5. 最终结果:最终结果为dp[n],即计算矩阵A1到An的最佳顺序所需的最少标量乘法次数。
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