当前位置:   article > 正文

动态规划经典例子_动态规划例子

动态规划例子


基本思想

动态规划算法与分治法类似,其基本思想也是将待求解问题分解成若干个子问题.但是经分解得到的子问题往往不是互相独立的。

不同子问题的数目常常只有多项式量级。在用分治法求解时,有些子问题被重复计算了许多次。

如果能够保存已解决的子问题的答案,而在需要时再找出已求得的答案,就可以避免大量重复计算,从而得到多项式时间算法。

基本思想: 将待求解的问题分解成若干个子问题,先求解子问题,然后从这些子问题的解得到原问题的解。
基本要素: 最优子结构性质和重叠子问题性质

与分治法的区别:
分治算法是把原问题分解为若干个子问题,自顶向下求解子问题,合并子问题的解,从而得到原问题的解。动态规划也是把原始问题分解为若干个子问题,然后自底向上,先求解最小的子问题,把结果存在表格中,在求解大的子问题时,直接从表格中查询小的子问题的解,避免重复计算,从而提高算法效率。


矩阵连乘

问题:给定n个矩阵{A1,A2,…,An},其中,Ai与Ai+1是可乘的,(i=1,2 ,…,n-1)。用加括号的方法表示矩阵连乘的次序,不同的计算次序计算量(乘法次数)是不同的,找出一种加括号的方法,使得矩阵连乘的次数最小

解决思路:
A[i:j] 表示矩阵 i 到 j 的连乘
假设在第 k 位置上找到最优解,则问题变成了两个子问题:A[i:k] , A[k+1,j]
用 m[i][j] 表示矩阵连乘的最优值,那么两个子问题对应的最优值变成 m[i][k], m[k+1][j],且原问题的最优值为 m[1][n]。

  • i=j,m[i][j] = 0
  • i<j,m[i][j] = min{m[i][k] + m[k+1][j] + pi-1 * pk * pj}(i<=k<j,加上合并的计算量)

伪代码

		public static void matrixChain(int[] p,int[][] m,int[][] s){
   
			int n = p.length-1;
			for(int i=1;i<=n;i++)
				m[i][i] = 0;
			for(int r=2;r<=n;r++){
   //矩阵连乘的规模为r
				for(int i=1;i<=n;i++){
   
					int j=i+r-1;
					m[i][j] = m[i+1][j] + p[i-1]*p[i]p[j];
					for(int k=i+1;k<j;k++){
   
						int t = m[i][k]+m[k+1][j] + p[i-1]*p[i]*p[j];
						if(t<m[i][j]){
   
							m[i][j] = t;
							s[i][j] = k;
						}
					
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
声明:本文内容由网友自发贡献,不代表【wpsshop博客】立场,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有侵权的内容,请联系我们。转载请注明出处:https://www.wpsshop.cn/w/在线问答5/article/detail/770416
推荐阅读
相关标签
  

闽ICP备14008679号