给定n个矩阵a1,a2,…,an动态规划法
时间: 2024-01-02 20:03:27 浏览: 43
给定n个矩阵a1,a2,…,an,它们的维度分别为p0*p1,p1*p2,…,pn-1*pn,假设它们可以按照不同的顺序进行乘法运算,求最少需要进行多少次乘法运算才能将它们全部相乘。
这是一个经典的矩阵链乘法问题,可以使用动态规划来求解。设m[i][j]表示从矩阵ai到矩阵aj的最少乘法次数,则有以下递推式:
m[i][j] = 0, i=j
m[i][j] = min{m[i][k]+m[k+1][j]+pi-1 * pk * pj},i<=k<j
其中pi-1 * pk * pj表示矩阵ai到aj的乘法次数,k表示在i和j之间的分割点。根据上述递推式,我们可以使用动态规划算法来计算出m[1][n]的值,即为所求的最少乘法次数。
具体实现时,可以使用二维数组m来存储中间结果,使用两个循环来枚举子问题的规模,并在内部循环中枚举分割点k,根据递推式计算出m[i][j]的值。最终,m[1][n]的值即为最少乘法次数。
下面是使用Python实现的代码示例:
```python
def matrix_chain_order(p):
n = len(p) - 1
m = [[0] * (n + 1) for _ in range(n + 1)]
for l in range(2, n + 1):
for i in range(1, n - l + 2):
j = i + l - 1
m[i][j] = float('inf')
for k in range(i, j):
q = m[i][k] + m[k+1][j] + p[i-1] * p[k] * p[j]
if q < m[i][j]:
m[i][j] = q
return m[1][n]
```
其中,p是一个数组,表示每个矩阵的维度。例如,p=[50, 10, 20, 5, 80]表示有4个矩阵,它们的维度分别为50*10、10*20、20*5和5*80。调用matrix_chain_order(p)函数即可求出最少乘法次数。