问题描述
为了提高编程能力和算法,一边看算法导论,一边实现。
到矩阵乘法分治求解的时候,思路很简单,我也理解了,可是怎么实现伪代码时出现了问题,搞了一天也没搞出来。
大致意思就是把矩阵切田字块,求解子矩阵,再合并。
导论提示用下标。我就试着按它来,自己写了个矩阵结构体二位数组,并且为了整洁地定位一个矩阵的二维下标,又写了个位置结构体。
可是递归函数的调用和传参就是弄不明白我现在想到的递归函数参数有 a,b,c三个矩阵的引用(因为算完值要放进c中)和三个矩阵要操作的部分(子矩阵)位置,一开始觉得没什么问题,可是写到两个递归函数调用再相加赋值给C矩阵,我就懵了,我不能把c传进去,因为求和才是c那个元素的值,可是递归出口(子矩阵row为1时)又的确赋值给c了。。。
智商不够的我彻底懵了,思维乱掉了,想了一天,画了一天图也没搞出来,求前辈指点。
算法的实现太繁琐,不用麻烦,只要前辈,大神们给个思路就好,先谢谢了
问题解答
回答1:转载自这里,稍有改动。与原书中的伪代码思路是相同的。
// C++#include <iostream>#include <vector>template<typename T>struct Matrix { Matrix(size_t r, size_t c) { Data.resize(c, std::vector<T>(r, 0)); } void SetSubMatrix(const int r, const int c, const int rn, const int cn, const Matrix<T>& A, const Matrix<T>& B) { for (int cl = c; cl < cn; ++cl) for (int rl = r; rl < rn; ++rl)Data[cl][rl] = A.Data[cl - c][rl - r] + B.Data[cl - c][rl - r]; } static Matrix<T> SquareMultiplyRecursive(Matrix<T>& A, Matrix<T>& B, int ar, int ac, int br, int bc, int n) { Matrix<T> C(n, n); if (n == 1) { C.Data[0][0] = A.Data[ac][ar] * B.Data[bc][br]; } else { C.SetSubMatrix(0, 0, n / 2, n / 2,SquareMultiplyRecursive(A, B, ar, ac, br, bc, n / 2),SquareMultiplyRecursive(A, B, ar, ac + (n / 2), br + (n / 2), bc, n / 2)); C.SetSubMatrix(0, n / 2, n / 2, n,SquareMultiplyRecursive(A, B, ar, ac, br, bc + (n / 2), n / 2),SquareMultiplyRecursive(A, B, ar, ac + (n / 2), br + (n / 2), bc + (n / 2), n / 2)); C.SetSubMatrix(n / 2, 0, n, n / 2,SquareMultiplyRecursive(A, B, ar + (n / 2), ac, br, bc, n / 2),SquareMultiplyRecursive(A, B, ar + (n / 2), ac + (n / 2), br + (n / 2), bc, n / 2)); C.SetSubMatrix(n / 2, n / 2, n, n,SquareMultiplyRecursive(A, B, ar + (n / 2), ac, br, bc + (n / 2), n / 2),SquareMultiplyRecursive(A, B, ar + (n / 2), ac + (n / 2), br + (n / 2), bc + (n / 2), n / 2)); } return C; } void Print() { for (size_t c = 0; c < Data.size(); ++c) { for (size_t r = 0; r < Data[0].size(); ++r)std::cout << Data[c][r] << ' '; std::cout << 'n'; } std::cout << 'n'; } std::vector<std::vector<T> > Data;};int main() { Matrix<int> A(2, 2); Matrix<int> B(2, 2); A.Data[0][0] = 2; A.Data[0][1] = 1; A.Data[1][0] = 1; A.Data[1][1] = 2; B.Data[0][0] = 2; B.Data[0][1] = 1; B.Data[1][0] = 1; B.Data[1][1] = 2; A.Print(); B.Print(); Matrix<int> C(Matrix<int>::SquareMultiplyRecursive(A, B, 0, 0, 0, 0, 2)); C.Print();}