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动态规划-矩阵连乘

程序员文章站 2022-07-03 14:28:41
...
using System;
using System.Collections.Generic;

namespace 矩阵连乘
{
    class Program
    {
        public static readonly int Count = 5;                           //表示连乘矩阵的个数
        public static List<int> M = new List<int>();                //用于储存每个矩阵的行数和最后一个矩阵的列数
        public static int[,] matrx = new int[Count, Count];      //用于存放计算量
        public static int[,] process = new int[Count, Count];   //用于存放计算过程
        static void Main(string[] args)
        {
            //添加每个矩阵的行数和最后一个矩阵的列数
            M.Add(3);
            M.Add(5);
            M.Add(10);
            M.Add(8);
            M.Add(2);
            M.Add(4);

            //初始化对角线元素为0
            for (int i = 0; i < Count; i++)
            {
                matrx[i, i] = 0;
                process[i, i] = 0;
            }

            Matrix();

            Console.WriteLine("最少运算量为:" + matrx[0, Count - 1]);
            DisplayProcess(0, Count - 1);

            Console.ReadKey();
        }

        static void Matrix()
        {
            for (int z = 2; z <= Count; z++)                    //相乘矩阵的个数
            {
                for (int i = 0; i <= Count - z; i++)             //i表示存储矩阵的行
                {
                    int j = z + i - 1;                                      //j表示存储矩阵的列
                    matrx[i, j] = matrx[i + 1, j] + M[i] * M[i + 1] * M[j + 1];
                    process[i, j] = i;                                     //子问题的最优策略是i
                    for (int k = i + 1; k < j; k++)                 //当相乘矩阵的个数大于2的时候 存在多个子情况
                    {
                        int temp = matrx[i, k] + matrx[k + 1, j] + M[i] * M[k + 1] * M[j + 1];
                        if (temp < matrx[i, j])
                        {
                            matrx[i, j] = temp;
                            process[i, j] = k;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        /// <summary>
        /// 输出过程
        /// </summary>
        /// <param name="i">行</param>
        /// <param name="j">列</param>
        static void DisplayProcess(int i, int j)
        {
            if (i == j)
            {
                Console.Write("A[" + (i + 1) + "]");
                return;
            }
            Console.Write("(");
            DisplayProcess(i, process[i, j]);
            DisplayProcess(process[i, j] + 1, j);
            Console.Write(")");
        }
    }
}
动态规划-矩阵连乘