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蓝桥杯-算法提高-矩阵乘法-动态规划DP

程序员文章站 2022-07-03 19:54:55
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蓝桥杯-算法提高-矩阵乘法

  • 问题描述
      有n个矩阵,大小分别为a0a1, a1a2, a2a3, …, a[n-1]a[n],现要将它们依次相乘,只能使用结合率,求最少需要多少次运算。
      两个大小分别为p
    q和q
    r的矩阵相乘时的运算次数计为pqr。
  • 输入格式
      输入的第一行包含一个整数n,表示矩阵的个数。
      第二行包含n+1个数,表示给定的矩阵。
  • 输出格式
      输出一个整数,表示最少的运算次数。
  • 样例输入
    3
    1 10 5 20
  • 样例输出
    150
  • 数据规模和约定
    1<=n<=1000, 1<=ai<=10000。
    蓝桥杯 算法提高 矩阵乘法 (区间DP: 最优矩阵连乘)
    最优矩阵连乘,总存在最后一次相乘的位置,既分为左边x个矩阵相乘,右边y个矩阵相乘,最后把这两边的矩阵相乘( 矩阵乘法符合结合律)。那么要使最后的相乘次数最少,左右两边的矩阵也需要满足相乘的次数最少(最优子结构)。
    一开始,满足两个矩阵相乘的次数最少;
    到,每三个矩阵相乘的次数最少(利用上一步的两个矩阵相乘次数最少);

    一直到每n个矩阵相乘的次数最少。

    蓝桥杯-算法提高-矩阵乘法-动态规划DP
    AC的代码:
#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;
long long a[1002];
long long dp[1002][1002];
int main(){
	int n;
	cin>>n;
	for(int i=0;i<n+1;i++){
		cin>>a[i];
	}
	memset(dp,0x3f,sizeof(dp)); //△ 
	for(int i=1;i<=n;i++){
		dp[i][i]=0;
	}
	for(int l=2;l<=n;l++){//枚举矩阵连乘的长度
        for(int i = 1;i+l-1<=n;i++){//枚举矩阵连乘起始的位置
             int j =i+l-1;//j为长度为l的链的末尾
             for(int k =i;k<=j-1;k++){//枚举分割点
                long long q = dp[i][k]+dp[k+1][j]+a[i-1]*a[k]*a[j];
                if(q<dp[i][j])
                   dp[i][j]=q;
             }
        }
    }
	cout<<dp[1][n]<<endl;
	return 0;
}

蓝桥杯-算法提高-矩阵乘法-动态规划DP

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