hdu-1082Matrix Chain Multiplication

本文介绍了一种利用栈数据结构优化矩阵链乘法运算次数的方法。通过解析输入表达式并运用栈来跟踪矩阵运算顺序,文章提供了一个有效的算法实现,以最小化矩阵相乘过程中的总乘法操作数。

栈的简单使用

Matrix Chain Multiplication

Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65536/32768 K (Java/Others)
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Problem Description
Matrix multiplication problem is a typical example of dynamical programming. 

Suppose you have to evaluate an expression like A*B*C*D*E where A,B,C,D and E are matrices. Since matrix multiplication is associative, the order in which multiplications are performed is arbitrary. However, the number of elementary multiplications needed strongly depends on the evaluation order you choose.
For example, let A be a 50*10 matrix, B a 10*20 matrix and C a 20*5 matrix.
There are two different strategies to compute A*B*C, namely (A*B)*C and A*(B*C).
The first one takes 15000 elementary multiplications, but the second one only 3500. 

Your job is to write a program that determines the number of elementary multiplications needed for a given evaluation strategy. 
 

Input
Input consists of two parts: a list of matrices and a list of expressions.
The first line of the input file contains one integer n (1 <= n <= 26), representing the number of matrices in the first part. The next n lines each contain one capital letter, specifying the name of the matrix, and two integers, specifying the number of rows and columns of the matrix. 
The second part of the input file strictly adheres to the following syntax (given in EBNF): 

SecondPart = Line { Line } <EOF>
Line = Expression <CR>
Expression = Matrix | "(" Expression Expression ")"
Matrix = "A" | "B" | "C" | ... | "X" | "Y" | "Z"
 

Output
For each expression found in the second part of the input file, print one line containing the word "error" if evaluation of the expression leads to an error due to non-matching matrices. Otherwise print one line containing the number of elementary multiplications needed to evaluate the expression in the way specified by the parentheses. 
 

Sample Input
9 A 50 10 B 10 20 C 20 5 D 30 35 E 35 15 F 15 5 G 5 10 H 10 20 I 20 25 A B C (AA) (AB) (AC) (A(BC)) ((AB)C) (((((DE)F)G)H)I) (D(E(F(G(HI))))) ((D(EF))((GH)I))
 

Sample Output
0 0 0 error 10000 error 3500 15000 40500 47500 15125
 

题目大意:这是一个关于矩阵的运算的题。要求表达式最后所有的矩阵运算中乘法的运算次数的总和。

解题思路:用栈,把表达式压入栈中,然后遇见“)”便弹出两个矩阵进行计算,并求出乘法运算的次数。(第一次亲自动手切掉一个关于栈的题目,而且还是1A,信心顿时提升十个百分点大笑)c++的STL库还是挺好用的.......

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<cmath>
#include<stack>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#define maxn 1100
#define LL __int64
using namespace std;

struct Matrix//用结构体存放矩阵的信息
{
    char c;
    LL row,col;
}m[30];

stack<Matrix> s;
char str[maxn];
int main()
{
    int t,i,j;
    LL sum;
    scanf("%d",&t);
    for(i=0;i<t;i++)
    {
        getchar();
        scanf("%c%I64d%I64d",&m[i].c,&m[i].row,&m[i].col);
    }
    getchar();
    while(gets(str)!=NULL)
    {
        sum=0;
        int len=strlen(str);
        int flag=0;
        for(i=0;i<len;i++)
        {
            if(str[i]!='('&&str[i]!=')')//对输入的矩阵进行判断
            {
                for(j=0;j<t;j++)
                {
                    if(str[i]==m[j].c)//如果表达式中的矩阵是已知信息的矩阵,就把它压入栈中
                    {
                        s.push(m[j]);
                        break;
                    }
                }
                if(j==t)//说明表达式中的矩阵是不可知的
                    flag=1;
            }
            if(str[i]==')')//遇见一个右括号就弹出两个矩阵进行运算
            {
                Matrix temp1,temp2,temp;
                temp1=s.top();
                s.pop();
                temp2=s.top();
                s.pop();
                if(temp1.row==temp2.col)
                {
                    temp.row=temp2.row;
                    temp.col=temp1.col;
                    sum+=temp.row*temp.col*temp1.row;//求出这次运算中进行的乘法运算的次数
                    s.push(temp);//两个矩阵运算完之后会得到一个新的矩阵,保存它的信息,并且压入栈中
                }
                else flag=2;//说明这两个矩阵不能进行运算
            }
            if(flag)
                break;
        }
        if(flag)
            printf("error\n");
        else
            printf("%I64d\n",sum);
    }
    return 0;
}



内容概要:本文设计了一种基于PLC的全自动洗衣机控制系统内容概要:本文设计了一种,采用三菱FX基于PLC的全自动洗衣机控制系统,采用3U-32MT型PLC作为三菱FX3U核心控制器,替代传统继-32MT电器控制方式,提升了型PLC作为系统的稳定性与自动化核心控制器,替代水平。系统具备传统继电器控制方式高/低水,实现洗衣机工作位选择、柔和过程的自动化控制/标准洗衣模式切换。系统具备高、暂停加衣、低水位选择、手动脱水及和柔和、标准两种蜂鸣提示等功能洗衣模式,支持,通过GX Works2软件编写梯形图程序,实现进洗衣过程中暂停添加水、洗涤、排水衣物,并增加了手动脱水功能和、脱水等工序蜂鸣器提示的自动循环控制功能,提升了使用的,并引入MCGS组便捷性与灵活性态软件实现人机交互界面监控。控制系统通过GX。硬件设计包括 Works2软件进行主电路、PLC接梯形图编程线与关键元,完成了启动、进水器件选型,软件、正反转洗涤部分完成I/O分配、排水、脱、逻辑流程规划水等工序的逻辑及各功能模块梯设计,并实现了大形图编程。循环与小循环的嵌; 适合人群:自动化套控制流程。此外、电气工程及相关,还利用MCGS组态软件构建专业本科学生,具备PL了人机交互C基础知识和梯界面,实现对洗衣机形图编程能力的运行状态的监控与操作。整体设计涵盖了初级工程技术人员。硬件选型、; 使用场景及目标:I/O分配、电路接线、程序逻辑设计及组①掌握PLC在态监控等多个方面家电自动化控制中的应用方法;②学习,体现了PLC在工业自动化控制中的高效全自动洗衣机控制系统的性与可靠性。;软硬件设计流程 适合人群:电气;③实践工程、自动化及相关MCGS组态软件与PLC的专业的本科生、初级通信与联调工程技术人员以及从事;④完成PLC控制系统开发毕业设计或工业的学习者;具备控制类项目开发参考一定PLC基础知识。; 阅读和梯形图建议:建议结合三菱编程能力的人员GX Works2仿真更为适宜。; 使用场景及目标:①应用于环境与MCGS组态平台进行程序高校毕业设计或调试与运行验证课程项目,帮助学生掌握PLC控制系统的设计,重点关注I/O分配逻辑、梯形图与实现方法;②为工业自动化领域互锁机制及循环控制结构的设计中类似家电控制系统的开发提供参考方案;③思路,深入理解PL通过实际案例理解C在实际工程项目PLC在电机中的应用全过程。控制、时间循环、互锁保护、手动干预等方面的应用逻辑。; 阅读建议:建议结合三菱GX Works2编程软件和MCGS组态软件同步实践,重点理解梯形图程序中各环节的时序逻辑与互锁机制,关注I/O分配与硬件接线的对应关系,并尝试在仿真环境中调试程序以加深对全自动洗衣机控制流程的理解。
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