用分治递归算法实现矩阵列乘
时间: 2024-02-25 20:56:39 浏览: 22
矩阵链乘法问题可以使用分治算法来解决。具体思路是将矩阵链分成两个子链,分别递归求解两个子链的最小标量乘法次数,然后合并两个子链的结果。合并的过程中,我们可以使用矩阵乘法来计算两个矩阵链的积,然后将得到的结果加上标量乘法次数即可。
以下是使用分治递归算法实现矩阵链乘法的代码示例:
```python
def matrixChainOrder(p, i, j):
if i == j:
return 0, f'U{i+1}'
else:
minCost = float('inf')
minParenthesis = ''
for k in range(i, j):
cost1, left = matrixChainOrder(p, i, k)
cost2, right = matrixChainOrder(p, k+1, j)
cost3 = p[i]*p[k+1]*p[j+1]
totalCost = cost1 + cost2 + cost3
if totalCost < minCost:
minCost = totalCost
minParenthesis = f'({left} x {right})'
return minCost, minParenthesis
p = [30, 35, 15, 5, 10, 20, 25]
minCost, parenthesis = matrixChainOrder(p, 0, len(p)-2)
print(f'Minimum scalar multiplications: {minCost}')
print(f'Parenthesized matrix chain: {parenthesis}')
```
其中,`matrixChainOrder`函数接受矩阵链的维度列表p和链的起始和终止位置i和j,返回最小标量乘法次数和最优的加括号方式。在函数中,我们使用for循环枚举所有可能的分割点,递归求解左右两个子链的最小标量乘法次数,然后计算合并两个子链的最小标量乘法次数。最终返回最小标量乘法次数和最优的加括号方式。在上面的示例中,最小标量乘法次数为15125,加括号的方式为`((U1 x (U2 x U3)) x ((U4 x U5) x U6))`。