#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<time.h>#define M 400 //定义阶层的最大值 int main(void){ clock_t start1,start2,start3,start4,start5,start6,finish1,finish2,finish3,finish4,finish5,finish6; double total_time1,total_time2,total_time3,total_time4,total_time5,total_time6; int sum=0; int a[M][M]={0},b[M][M]={0},c[M][M]={0}; int i,j,k,n; for (i=0; i<M;i++){ //随机生成矩阵 a[],b[] for(j=0;j<M;j++) { a[i][j] =rand()%100; } } for (i=0;i<M;i++){ for(j=0;j<M;j++) { b[i][j] = rand()%100; } } for(n=50;n<=M;n+=50){ //计算每个50个阶层的六个不同矩阵乘法的运行时间 printf("阶层为：%d ",n); start1=clock(); for(i=0;i<n;i++){ for(j=0;j<n;j++){ sum=0; for(k=0;k<150;k++){ sum+=a[i][k]*b[k][j]; } c[i][j]+=sum; } } finish1=clock(); total_time1=(double)(finish1-start1)/CLOCKS_PER_SEC; printf("ijk:%f 秒 ",total_time1); start2=clock(); for(j=0;j<n;j++){ for(i=0;i<n;i++){ sum=0; for(k=0;k<150;k++){ c[i][j]=sum+c[i][j]; } } } finish2=clock(); total_time2=(double)(finish2-start2)/CLOCKS_PER_SEC; printf("jik:%f 秒 ",total_time2); start3=clock(); for(k=0;k<n;k++){ for(j=0;j<n;j++){ for(i=0;i<n;i++){ c[i][j]+=a[i][k]*b[k][j]; } } } finish3=clock(); total_time3=(double)(finish3-start3)/CLOCKS_PER_SEC; printf("kji:%f 秒 ",total_time3); start4=clock(); for(i=0;i<n;i++){ for(k=0;k<n;k++) { double r=a[i][k]; for(j=0;j<n;j++){ c[i][j]=r*b[k][j]+c[i][j]; } } } finish4=clock(); total_time4=(double)(finish4-start4)/CLOCKS_PER_SEC; printf("ikj:%f 秒 ",total_time4); start5=clock(); for(j=0;j<n;j++){ for(k=0;k<n;k++) { double r=b[k][j]; for(i=0;i<n;i++){ c[i][j]=a[i][k]*r+c[i][j]; } } } finish5=clock(); total_time5=(double)(finish5-start5)/CLOCKS_PER_SEC; printf("jki:%f 秒 ",total_time5); start6=clock(); for(k=0;k<n;k++){ for(i=0;i<n;i++) { double r=a[i][k]; for(j=0;j<n;j++){ c[i][j]=r*b[k][j]+c[i][j]; } } } finish6=clock(); total_time6=(double)(finish6-start6)/CLOCKS_PER_SEC; printf("kij:%f 秒 \n",total_time5); } return 0;} 在此代码的基础上改进矩阵乘法代码，使其运行更快

针对这份代码，可以考虑以下改进措施：

1.使用更高效的算法：目前这份代码使用的是朴素的三重循环实现矩阵乘法，时间复杂度为O(n^3)。可以使用更高效的算法，如Strassen算法，时间复杂度为O(n^log2(7))，可以大幅减少计算时间。

2.使用多线程或并行计算：可以将矩阵分块，将块分配到不同的线程或处理器上运算，可以提高计算速度。

3.优化内存访问：可以将矩阵转置后进行运算，这样可以提高缓存的利用效率，从而提高计算速度。

4.使用SIMD指令：可以使用CPU的SIMD指令集，如SSE、AVX等，对数据进行并行处理，可以提高计算速度。

5.避免内存访问冲突：可以将矩阵存储在连续的内存空间中，避免内存访问冲突，从而提高计算速度。

相关问题

include <stdio.h>#include <stdlib.h>

这是一个C语言的标准头文件的引用，其中<stdio.h>包含了C语言的输入输出函数，而<stdlib.h>包含了一些通用的工具函数和内存分配函数。这些头文件在C语言中非常常见，几乎每个C程序都会用到它们。下面是一个简单的例子，展示了如何使用这两个头文件。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    int num;
    char str[100];

    printf("Enter an integer: ");
    scanf("%d", &num);
    printf("You entered %d.\n", num);

    printf("Enter a string: ");
    scanf("%s", str);
    printf("You entered %s.\n", str);

    return 0;
}

上面的程序使用了<stdio.h>中的printf和scanf函数，以及<stdlib.h>中的exit函数。输入一个整数和一个字符串，然后将它们输出到控制台上。

#include <stdio.h> #include <stdlib.h>啥意思

`#include <stdio.h>` 和 `#include <stdlib.h>` 是C语言中预处理器指令，它们的作用是包含头文件，使得在编译代码时可以使用这些头文件中定义的函数和类型。

1. `<stdio.h>` 是标准输入输出头文件，包含了用于处理标准输入（stdin, 如键盘输入）和标准输出（stdout, 如屏幕输出）的函数，如 `printf()`、`scanf()`、`fopen()` 等。这些函数在进行数据交互时非常常见。

2. `<stdlib.h>` 则是标准库头文件，提供了程序管理和内存操作相关的功能，比如内存分配函数 `malloc()`、`calloc()`、`realloc()`，以及处理进程和线程的一些函数等。

在编写C程序时，将这些头文件包含进来可以让程序员直接使用它们提供的功能，而无需自己去实现这些底层细节。如果你看到代码中有这两个包含指令，那么对应的函数在该程序中会被正确地链接和调用。