文档介绍:实验02动态规划算法
[实验目的]
掌握动态规划算法的基本方法
掌握动态规划算法中最优子结构的分析
掌握递归求解最优值的方法
掌握最优解的构造.
[预****要求]
认真阅读算法设计教材,了解动态规划原理;
设计用动态规划算法求解矩阵连乘、最长公共子序列以及电路布线的java程序.
[实验题]
给定n个矩阵{A1, A2, …,An},其中,Ai与Ai+1是可乘的,计算这n个矩阵的连乘积。从中找出一种乘次数最少的计算次序。
给定2个序列X={x1,x2,…,xm}和Y={y1,y2,…,yn},找出X和Y的最长公共子序列.
在一块电路板的上、下2端分别有n个接线柱.根据电路设计,要求用导线(i,π(i))将上端接线柱与下端接线柱相连,确定将哪些连线安排在第一层上,使得该层上有尽可能多的连线。该问题要求确定导线集Nets={(i,π(i)),1≤i≤n}的最大不相交子集。
[实验步骤]
设计并实现算法并准备测试用例,修改并调试程序,直至正确为止;
应用设计的算法和程序求解问题;
将程序整理成功能模块存盘备用.
[实验报告要求]
阐述实验目的和实验内容;
阐述求解问题的算法原理;
提交实验程序的功能模块;
记录最终测试数据和测试结果.
[参考]
1。//矩阵连乘类
public class Matrix {
ﻩprivate int MN;ﻩﻩﻩ//表示矩阵链中矩阵的数目
private int[] p; ﻩ//存放各个矩阵的维数
ﻩprivate int [][][]A;ﻩ//存放要进行连乘的多个矩阵
private int [][]m;ﻩﻩ//用来存放Ai到Aj的最少乘次数
private int [][]s;ﻩﻩ//用来存放Ai到Aj的最后断开位置
ﻩ//
ﻩpublic Matrix()
ﻩ{
ﻩﻩMN=0;
ﻩﻩp=new int [MN];
ﻩ}
ﻩ//构造函数,L为矩阵的数目
ﻩpublic Matrix(int L)
ﻩ{
ﻩﻩMN=L;
ﻩﻩp=new int [MN+1];
ﻩ A=new int [MN][][];
ﻩﻩm=new int [MN+1][MN+1];
ﻩ s=new int [MN+1][MN+1];
ﻩ//随机生成连乘矩阵的维数[1—11]
ﻩﻩfor(int i=0;i<=MN;i++)
ﻩﻩ{
ﻩﻩﻩp[i]=(int) Math.round(Math。random()*10)+1;
ﻩﻩ}
ﻩﻩ//随机生成各个矩阵
ﻩfor(int i=0;i〈MN;i++)
ﻩ{
ﻩﻩﻩA[i]=new int [p[i]][p[i+1]];
ﻩﻩﻩCreatMatrix(A[i],p[i],p[i+1]);
ﻩﻩ}
ﻩ}
ﻩ//创建矩阵a,维数为m*n
ﻩprivate void CreatMatrix(int [][]a,int m,int n)
ﻩ{
ﻩﻩfor(int i=0;i<m;i++)
ﻩﻩﻩfor(int j=0;j<n;j++)
ﻩﻩﻩ a[i][j]=(int) Math.round(Math。random()*99)—50;
}
ﻩ//输出连乘的所有矩阵
private void printAllM()
ﻩ{
ﻩ for (int i=0;i〈this.MN;i++)
ﻩﻩ{
ﻩﻩ System。out。println("A”+(i+1)+": "+A[i].length +"*”+A[i][0].length );
ﻩﻩﻩprintM(A[i]);
ﻩﻩ}
ﻩ}
ﻩ//输出矩阵a的每个元素
ﻩprivate void printM(int [][]a)
ﻩ{
ﻩﻩfor(int i=0;i〈a.length ;i++)
ﻩ{
ﻩﻩﻩSystem。out。print(” ");
ﻩﻩﻩfor(int j=0;j〈a[i]。length;j++)
ﻩ ﻩﻩSystem。out。print(String。format(”%4d”, a[i][j]));
ﻩﻩﻩSystem。out。println();
ﻩ}
ﻩ}
ﻩpublic static void main(String [] args)
ﻩ{
ﻩﻩMatrix M=new Matrix(7);
ﻩﻩM。printAllM();
ﻩM。matrixChain(M。p,M。m,M。s);
ﻩﻩSystem.("矩阵链所需的最少乘次数为:”+[1][M。MN]);
。prin