请你扮演一个c++顶级程序员。请你给出用分治法求解随机矩阵的矩阵连乘问题的代码
时间: 2024-03-23 07:38:46 浏览: 54
矩阵连乘问题C++代码
好的,以下是用分治法求解随机矩阵的矩阵连乘问题的 C++ 代码:
```c++
#include <iostream>
#include <vector>
#include <random>
#include <climits>
using namespace std;
// 生成随机矩阵
vector<vector<int>> generateMatrix(int m, int n) {
random_device rd;
mt19937 gen(rd());
uniform_int_distribution<int> dis(1, 10);
vector<vector<int>> matrix(m, vector<int>(n));
for (int i = 0; i < m; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
matrix[i][j] = dis(gen);
}
}
return matrix;
}
// 计算矩阵连乘的最小乘次数
int matrixChainOrder(vector<vector<int>>& matrices, int start, int end) {
if (start == end) {
return 0;
}
// 初始化最小乘次数为最大值
int minCost = INT_MAX;
// 分别计算左边和右边的最小乘次数
for (int i = start; i < end; i++) {
int leftCost = matrixChainOrder(matrices, start, i);
int rightCost = matrixChainOrder(matrices, i + 1, end);
int cost = matrices[start].size() * matrices[i][1] * matrices[end][1];
minCost = min(minCost, leftCost + rightCost + cost);
}
return minCost;
}
int main() {
int n = 5; // 矩阵数量
vector<vector<int>> matrices(n);
// 生成随机矩阵
for (int i = 0; i < n; i++) {
int m = rand() % 5 + 1;
int n = rand() % 5 + 1;
matrices[i] = generateMatrix(m, n);
}
// 计算矩阵连乘的最小乘次数
int minCost = matrixChainOrder(matrices, 0, n - 1);
cout << "随机生成的矩阵为:" << endl;
for (int i = 0; i < n; i++) {
cout << "矩阵 " << i + 1 << ":" << endl;
for (int j = 0; j < matrices[i].size(); j++) {
for (int k = 0; k < matrices[i][j].size(); k++) {
cout << matrices[i][j][k] << " ";
}
cout << endl;
}
}
cout << "矩阵连乘的最小乘次数为:" << minCost << endl;
return 0;
}
```
这段代码依赖于 C++ 标准库,并使用了随机数生成器生成随机矩阵。函数 `matrixChainOrder` 使用递归的方式计算矩阵连乘的最小乘次数,时间复杂度为 O(n^3)。在 `main` 函数中,我们生成随机矩阵,并计算其矩阵连乘的最小乘次数。
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