c语言实现strassen矩阵乘法

时间: 2023-06-07 10:03:00 浏览: 352
Strassen矩阵乘法是一种快速的矩阵乘法算法,它利用分治思想将原矩阵分解成多个小矩阵进行计算,从而减少乘法次数。 C语言实现Strassen矩阵乘法需要以下步骤: 1. 定义一个矩阵结构体,包括矩阵大小和元素数组。 2. 实现矩阵的初始化和释放函数。 3. 实现Strassen矩阵乘法函数,包括以下几个步骤: a. 判断矩阵大小是否为2的幂,如果不是则补充0使其变为2的幂大小。 b. 将两个矩阵分解成四个小矩阵,并计算每个小矩阵的乘积。 c. 利用递归,对四个小矩阵进行Strassen矩阵乘法。 d. 根据Strassen矩阵乘法公式,合并四个小矩阵得到结果矩阵。 4. 对于矩阵大小小于某个阈值(如32)的情况,采用朴素的矩阵乘法算法。 5. 编写测试函数,对Strassen矩阵乘法进行测试。 需要注意的是,C语言实现Strassen矩阵乘法的时间复杂度为O(n^log2(7)),比朴素矩阵乘法的O(n^3)要快,但由于Strassen矩阵乘法的常数较大,实际运行效率可能会受到影响。此外,Strassen矩阵乘法还会占用更多的内存空间。因此,在应用时需要根据具体情况进行权衡和选择。
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用C语言写strassen矩阵乘法代码

我可以回答您的问题。以下是用C语言编写的Strassen矩阵乘法代码: ```c #include <stdio.h> void strassen(int n, int A[][n], int B[][n], int C[][n]) { if (n == 1) { C[0][0] = A[0][0] * B[0][0]; return; } int m = n / 2; int A11[m][m], A12[m][m], A21[m][m], A22[m][m]; int B11[m][m], B12[m][m], B21[m][m], B22[m][m]; int C11[m][m], C12[m][m], C21[m][m], C22[m][m]; int P1[m][m], P2[m][m], P3[m][m], P4[m][m], P5[m][m], P6[m][m], P7[m][m]; int temp1[m][m], temp2[m][m]; // Divide A and B into 4 submatrices for (int i = 0; i < m; i++) { for (int j = 0; j < m; j++) { A11[i][j] = A[i][j]; A12[i][j] = A[i][j + m]; A21[i][j] = A[i + m][j]; A22[i][j] = A[i + m][j + m]; B11[i][j] = B[i][j]; B12[i][j] = B[i][j + m]; B21[i][j] = B[i + m][j]; B22[i][j] = B[i + m][j + m]; } } // Compute P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7 strassen(m, A11, subtract(m, B12, B22, temp1), P1); strassen(m, add(m, A11, A12, temp1), B22, P2); strassen(m, add(m, A21, A22, temp1), B11, P3); strassen(m, A22, subtract(m, B21, B11, temp1), P4); strassen(m, add(m, A11, A22, temp1), add(m, B11, B22, temp2), P5); strassen(m, subtract(m, A12, A22, temp1), add(m, B21, B22, temp2), P6); strassen(m, subtract(m, A11, A21, temp1), add(m, B11, B12, temp2), P7); // Compute C11, C12, C21, C22 add(m, subtract(m, add(m, P5, P4, temp1), P2, temp2), P6, C11); add(m, P1, P2, C12); add(m, P3, P4, C21); subtract(m, subtract(m, add(m, P5, P1, temp1), P3, temp2), P7, C22); // Combine C11, C12, C21, C22 into C for (int i = 0; i < m; i++) { for (int j = 0; j < m; j++) { C[i][j] = C11[i][j]; C[i][j + m] = C12[i][j]; C[i + m][j] = C21[i][j]; C[i + m][j + m] = C22[i][j]; } } } void add(int n, int A[][n], int B[][n], int C[][n]) { for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < n; j++) { C[i][j] = A[i][j] + B[i][j]; } } } void subtract(int n, int A[][n], int B[][n], int C[][n]) { for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < n; j++) { C[i][j] = A[i][j] - B[i][j]; } } } int main() { int n = 4; int A[n][n] = {{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}, {13, 14, 15, 16}}; int B[n][n] = {{17, 18, 19, 20}, {21, 22, 23, 24}, {25, 26, 27, 28}, {29, 30, 31, 32}}; int C[n][n]; strassen(n, A, B, C); printf("Result:\n"); for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < n; j++) { printf("%d ", C[i][j]); } printf("\n"); } return 0; } ``` 希望这个代码能够帮到您!

用C语言写出Strassen矩阵乘法

好的,可以,下面是C语言实现的Strassen矩阵乘法代码: ```c void strassen(int **A, int **B, int **C, int n) { int i, j; if (n == 1) { C[0][0] = A[0][0] * B[0][0]; return; } int **A11 = allocate(n/2), **A12 = allocate(n/2), **A21 = allocate(n/2), **A22 = allocate(n/2); int **B11 = allocate(n/2), **B12 = allocate(n/2), **B21 = allocate(n/2), **B22 = allocate(n/2); int **C11 = allocate(n/2), **C12 = allocate(n/2), **C21 = allocate(n/2), **C22 = allocate(n/2); int **M1 = allocate(n/2), **M2 = allocate(n/2), **M3 = allocate(n/2), **M4 = allocate(n/2), **M5 = allocate(n/2), **M6 = allocate(n/2), **M7 = allocate(n/2); int **temp1 = allocate(n/2), **temp2 = allocate(n/2), **temp3 = allocate(n/2), **temp4 = allocate(n/2), **temp5 = allocate(n/2), **temp6 = allocate(n/2), **temp7 = allocate(n/2); split_matrix(A, A11, A12, A21, A22, n); split_matrix(B, B11, B12, B21, B22, n); sub_matrix(B12, B22, temp1, n/2); strassen(A11, temp1, M1, n/2); add_matrix(A11, A12, temp2, n/2); strassen(temp2, B22, M2, n/2); add_matrix(A21, A22, temp3, n/2); strassen(temp3, B11, M3, n/2); sub_matrix(B21, B11, temp4, n/2); strassen(A22, temp4, M4, n/2); add_matrix(A11, A22, temp5, n/2); add_matrix(B11, B22, temp6, n/2); strassen(temp5, temp6, M5, n/2); sub_matrix(A12, A22, temp7, n/2); add_matrix(B21, B22, temp6, n/2); strassen(temp7, temp6, M6, n/2); sub_matrix(A11, A21, temp7, n/2); add_matrix(B11, B12, temp6, n/2); strassen(temp7, temp6, M7, n/2); add_matrix(M5, M4, temp1, n/2); sub_matrix(temp1, M2, temp2, n/2); add_matrix(temp2, M6, C11, n/2); add_matrix(M1, M2, C12, n/2); add_matrix(M3, M4, C21, n/2); add_matrix(M5, M1, temp3, n/2); sub_matrix(temp3, M3, temp4, n/2); sub_matrix(temp4, M7, C22, n/2); merge_matrix(C, C11, C12, C21, C22, n); deallocate(A11, n/2); deallocate(A12, n/2); deallocate(A21, n/2); deallocate(A22, n/2); deallocate(B11, n/2); deallocate(B12, n/2); deallocate(B21, n/2); deallocate(B22, n/2); deallocate(C11, n/2); deallocate(C12, n/2); deallocate(C21, n/2); deallocate(C22, n/2); deallocate(M1, n/2); deallocate(M2, n/2); deallocate(M3, n/2); deallocate(M4, n/2); deallocate(M5, n/2); deallocate(M6, n/2); deallocate(M7, n/2); deallocate(temp1, n/2); deallocate(temp2, n/2); deallocate(temp3, n/2); deallocate(temp4, n/2); deallocate(temp5, n/2); deallocate(temp6, n/2); deallocate(temp7, n/2); } ``` 希望能够帮助到你!
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