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計算矩陣連乘

在科學計算中經常要計算矩陣的乘積。矩陣A和B可乘的條件是矩陣A的列數等於矩陣B的行數。若A是一個p×q的矩陣,B是一個q×r的矩陣,則其乘積C=AB是一個p×r的矩陣。由該公式知計算C=AB總共需要pqr次的數乘。

現在的問題是,給定n個矩陣{A1,A2,…,An}。其中Ai與Ai+1是可乘的,i=1,2,…,n-1。要求計算出這n個矩陣的連乘積A1A2…An,最少的乘法次數。

主要程式碼:

演算法參考如下:

 

void MatrixChain(int *p,int n,int **m,int **s)

{        for (int i = 1; i <= n; i++)

               m[i][i] = 0;

        for (int r = 2; r <= n; r++)

           for (int i = 1; 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;}

              }   

      } 

  }

 

void traceback(int i,int j,int **s)

{

   if(i==j)

             cout<<"A"<<i;

      else if (i==j-1)

             cout<<"(A"<<i<<"A"<<j<<")";

      else

      {

             cout<<"(";

             traceback(i,s[i][j],s);

             traceback(s[i][j]+1,j,s);

             cout<<")";

      }

 }