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中科院陈玉福算法设计与分析 动态规划矩阵连乘计算问题

时间:2023-10-05 00:19:37

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中科院陈玉福算法设计与分析 动态规划矩阵连乘计算问题

题目描述:

已知矩阵𝐴𝑖的大小为𝑝𝑖−1 ∗ 𝑝𝑖,

计算𝐴1𝐴2𝐴3𝐴4𝐴5𝐴6。

𝑝0 = 30 , 𝑝1 = 35 , 𝑝2 = 15 , 𝑝3 =5 , 𝑝4 = 10,𝑝5 = 20 , 𝑝6 = 25,

用动态规划算法计算,写出矩阵加括弧次序。

第一次:划分两个子矩阵

A1A2 30x35x15=15750

A2A3 35x15x5=2625

A3A4 15x5x10=750

A4A5 5x10x20=1000

A5A6 10x20x25=5000

第二次:划分三个子矩阵

A1A2A3:

(A1(A2A3))=2625+30x35x5=7875

((A1A2)A3)=15750+30x15x5=18000

故A1A2A3=(A1(A2A3))=7875

A2A3A4:

(A2(A3A4))=750+35x15x10=6000

((A2A3)A4)=2625+35x5x10=4375

故A2A3A4=((A2A3)A4)=4375

A3A4A5:

(A3(A4A5))=1000+15x5x20=2500

(A3A4)A5))=750+15x10x20=3750

故A3A4A5=(A3(A4A5))=2500

A4A5A6:

(A4(A5A6))=5000+5x10x25=6250

(A4A5)A6))1000+5x20x25=3500

故A4A5A6=(A4(A5A6))=3500

第三次:划分四个子矩阵

A1A2A3A4:

A1(A2A3A4)=4375+30x35x15=13375

(A1A2)(A3A4)=15750+750+30x15x10=21000

(A1A2A3)A4=7875+30x5x10=9375

故A1A2A3A4=(A1A2A3)A4=9375

A2A3A4A5:

A2(A3A4A5)=2500+15x20x35=13000

(A2A3)(A4A5)=2625+1000+35x5x20=7125

(A2A3A4)A5=4375+35x10x20=11375

故A2A3A4A5=(A2A3)(A4A5)=7125

A3A4A5A6:

A3(A4A5A6)=3500+5x25x15=5375

(A3A4)(A5A6)=750+5000+15x10x25=9500

(A3A4A5)A6=2500+15x20x25=10000

故A3A4A5A6=A3(A4A5A6)==5375

第四次:划分五个子矩阵

省略步骤,按上述方法算出:

A1A2A3A4A5=11875

A2A3A4A5A6=10500

第五次:对整个矩阵链进行划分。

A1A2A3A4A5A6:

A1(A2A3A4A5A6)=30x35x25+10500=36750

(A1A2)(A3A4A5A6)=157580+5375+30x5x25=32375

(A1A2A3)(A4A5A6)=7875+3500+30x5x25=15125

(A1A2A3A4)(A5A6)=9375+5000+30x10x25=21875

(A1A2A3A4A5)A6=15375+30x20x25=26875

故A1A2A3A4A5A6=(A1A2A3)(A4A5A6)=15125

其中A1A2A3=(A1(A2A3)),(A4A5A6)=(A4(A5A6))。

最终为( (A1 (A2A3) ) (A4 (A5A6) ) )

计算过程图

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