文档介绍：王晓东第三第三版1学习要点:理解动态规划算法的概念。掌握动态规划算法的基本要素(1)最优子结构性质(2)重叠子问题性质掌握设计动态规划算法的步骤。(1)找出最优解的性质,并刻划其结构特征。(2)递归地定义最优值。(3)以自底向上的方式计算出最优值。(4)根据计算最优值时得到的信息,构造最优解。2通过应用范例学习动态规划算法设计策略。(1)矩阵连乘问题;(2)最长公共子序列;(3)最大子段和(4)凸多边形最优三角剖分;(5)多边形游戏;(6)图像压缩;(7)电路布线;(8)流水作业调度;(9)背包问题;(10)最优二叉搜索树。3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算法总体思想nT(n/2)T(n/2)T(n/2)T(n/2)T(n)=4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。算法总体思想nT(n)=n/2T(n/4)T(n/4)T(n/4)T(n/4)n/2T(n/4)T(n/4)T(n/4)T(n/4)n/2T(n/4)T(n/4)T(n/4)T(n/4)n/2T(n/4)T(n/4)T(n/4)T(n/4)5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。算法总体思想n=n/2T(n/4)T(n/4)T(n/4)T(n/4)n/2n/2T(n/4)T(n/4)n/2T(n/4)T(n/4)T(n/4)T(n/4)T(n/4)T(n)6动态规划基本步骤找出最优解的性质,并刻划其结构特征。递归地定义最优值。以自底向上的方式计算出最优值。根据计算最优值时得到的信息,构造最优解。7(1)单个矩阵是完全加括号的;(2)矩阵连乘积是完全加括号的,则可表示为2个完全加括号的矩阵连乘积和的乘积并加括号,即16000,10500,36000,87500,34500完全加括号的矩阵连乘积可递归地定义为:设有四个矩阵,它们的维数分别是:总共有五中完全加括号的方式完全加括号的矩阵连乘积8矩阵连乘问题给定n个矩阵,其中与是可乘的,。考察这n个矩阵的连乘积由于矩阵乘法满足结合律,所以计算矩阵的连乘可以有许多不同的计算次序。这种计算次序可以用加括号的方式来确定。若一个矩阵连乘积的计算次序完全确定,也就是说该连乘积已完全加括号,则可以依此次序反复调用2个矩阵相乘的标准算法计算出矩阵连乘积9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。如何确定计算矩阵连乘积的计算次序,使得依此次序计算矩阵连乘积需要的数乘次数最少。穷举法:列举出所有可能的计算次序,并计算出每一种计算次序相应需要的数乘次数,从中找出一种数乘次数最少的计算次序。算法复杂度分析:对于n个矩阵的连乘积,设其不同的计算次序为P(n)。由于每种加括号方式都可以分解为两个子矩阵的加括号问题:(A1...Ak)(Ak+1…An)可以得到关于P(n)的递推式如下:10