算法分析和设计 矩阵连乘问题41页PPT
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矩阵连乘问题(动态规划算法)动态规划算法思想简介:将⼀个问题分解为多个⼦问题,这点和分治法类似,但是每个⼦问题不是独⽴的⽽是相互联系的,所以我们在求解每个⼦问题的时候可能需要重复计算到其他的⼦问题,所以我们将计算过的⼦问题的解放进⼀个表中,这样就能避免了重复计算带来的耗费,这就是动态规划的基本思想;⼀般地,动态规划思想⼀般⽤来解最优化问题,主要分为以下四个步骤:(1)找出最优解的性质,并刻画其结构特征;(2)递归地定义最优值;(3)以⾃底向上的⽅式计算出最优值;(4)根据计算得到的最优值时得到的信息,构造最优解;同时,问题的最优⼦结构性质也是该问题可⽤动态规划算法求解的显著特征,这⾥的最优⼦结构性质即指:问题的最优解也即代表着它的⼦问题有了最优解;问题描述:分析过程如下:(1)分析最优⼦结构的性质:(2)分析递归关系,以及利⽤⾃底向上的⽅式进⾏计算:(3)获取最优值和最优解:代码如下:#ifndef MATRIX_CHAIN_H#define MATRIX_CHAIN_Hvoid matrix_chain(int *p, int n, int **m, int **s);void traceback(int i, int j, int **s);#endif#include <iostream>#include "matrix_chain.h"using namespace std;//利⽤动态规划算法获取最优值void matrix_chain(int *p, int n, int **m, int **s) //p:各个矩阵的列数,n:矩阵个数,m:m[i:j]矩阵i到j的相乘次数,s:对应的分开位置{for (int i = 0; i < n; i++){m[i][i] = 0;}for (int r = 2; r <= n; r++){for (int i = 0; i < n - r + 1; i++){int j = i + r - 1;m[i][j] = m[i + 1][j] + p[i - 1] * p[i] * p[j];s[i][j] = i;for (int k = i + 1; k < j; k++){int t = m[i][k] + m[k + 1][j] + p[i - 1] * p[k] * p[j];if (t < m[i][j]){m[i][j] = t;s[i][j] = k;}}}}}//利⽤s[i][j]获取最优解void traceback(int i, int j, int **s){if (i == j)return;traceback(i, s[i][j], s);traceback(s[i][j] + 1, j, s);cout << "Multiply A" << i << " , " << s[i][j];cout << "and A" << (s[i][j] + 1) << " , " << j << endl;}#include <iostream>#include "matrix_chain.h"using namespace std;int main(void){int matrix_num = 0; //矩阵个数cout << "请输⼊矩阵个数:" << endl;cin >> matrix_num;int **m = new int *[matrix_num];for (int i = 0; i < matrix_num; i++)m[i] = new int[matrix_num];int **s = new int *[matrix_num];for (int i = 0; i < matrix_num; i++)s[i] = new int[matrix_num];int *p = new int[matrix_num];cout << "请输⼊各矩阵的列数:" << endl;for (int i = 0; i < matrix_num; i++){cin >> p[i];}matrix_chain(p, matrix_num, m, s);traceback(0, matrix_num - 1, s);system("pause");return1;}可结合我的另⼀篇关于贪⼼算法的博客进⾏⽐较,了解这两者的区别;。