本篇文章介绍了如何利用动态规划解决Python中矩阵链乘法问题,通过最小化计算成本来优化算法效率。
使用动态规划算法解决矩阵连乘问题的具体方法是:根据递归式自底向上地进行计算,在计算过程中保存子问题的答案,每个子问题只需解决一次,在后续需要时直接查询结果即可避免大量的重复计算,从而获得多项式时间复杂度的算法。输入形式为在屏幕上依次输入第1个矩阵的行数以及从第1个到第n个矩阵的列数(各数字间以一个空格分隔)。输出则包括两个矩阵和最优连乘顺序:一是m矩阵,其中每个元素m[i][j]表示计算A[i:j](即从i至j)所需的最小乘法次数;二是s矩阵,其元素s[i][j]记录了断开的位置信息,表明最优化的加括号方式为(A[i:s[i][j]])*(A[s[i][j]+1:j])。此外还需输出整个连乘序列A1...An的最优计算次序。
例如:
输入:30 35 15 5 10 20 25
输出:
m矩阵:
[[0, 15750, 7875, 9375, 11875, 15125],
[0, , ..., ..., ... ],
[0, , , ..., ... ],
[0, , , ..., ... ],
[0, , , ..., ... ],
[0, , , ..., 0]]
s矩阵:
[[0, 1, 1, 3, 3, 3],
[0,, ..., ...],
[0,, ..., ...],
[0,,, ..., ...],
[0,,,, ..., ],
[],]
最优计算次序:((A1(A2A3))((A4A5)A6))
以上是使用动态规划算法解决矩阵连乘问题的简要说明,包括输入输出的具体形式。