#include<iostream> #include<vector> #include<iterator> #include<algorithm> using namespace std; /* *矩阵连乘(备忘录方法:自顶向下递归) */ vector<vector<int>> m;//m[i][j]表示矩阵Ai连乘到Aj的最少运算次数 vector<vector<int>> s;//s[i][j]记录矩阵Ai和矩阵Aj之间的分割点 //计算该连乘式子的最佳结合方式 int MatrixChain(vector<int>& p,int beg, int end) { if(m[beg][end]>0) return m[beg][end]; if(beg==end) return 0; int u = MatrixChain(p,beg,beg)+MatrixChain(p,beg+1,end)+p[beg-1]*p[beg]*p[end]; s[beg][end] = beg; for (int K = beg+1; K <end ; K++) { int t = MatrixChain(p,beg,K) + MatrixChain(p,K+1,end) + p[beg-1]*p[K]*p[end]; if (t<u) { u = t;s[beg][end] = K; } } m[beg][end] = u; return u; } //输出该连乘式子的最佳结合方式 void PrintMatrixChain(int n,int m) { if(n==m) { cout<<"A"<<n; return; } int k = s[n][m]; if(n==k) PrintMatrixChain(n,k); else { cout<<"("; PrintMatrixChain(n,k); cout<<")"; } if(k+1==m) PrintMatrixChain(k+1,m); else { cout<<"("; PrintMatrixChain(k+1,m); cout<<")"; } } int main() { vector<int> vec; copy(istream_iterator<int>(cin),istream_iterator<int>(),back_inserter(vec)); int n = vec.size()-1;//一共有n个矩阵相乘 m = vector<vector<int>>(n+1,vector<int>(n+1,0));//0行0列空余 s = vector<vector<int>>(n+1,vector<int>(n+1,0));//0行0列空余 //初始化m数组 for(int i = 0;i<=n;i++) m[i][i] = 0; int u = MatrixChain(vec,1,n); cout<<"最优解为计算"<<u<<"次乘法!"<<endl; PrintMatrixChain(1,vec.size()-1); } 编程要求 根据提示,改写上面的代码,计算并输出最少的矩阵连乘积需要的数乘次数。 测试说明 平台会对你编写的代码进行测 测试输入:input n:6 30 35 15 5 10 20 25 预期输出: 15125

时间: 2025-04-05 13:14:12 浏览: 31
<think>好的,我现在需要解决用户的问题,他们提供了一个关于矩阵连乘动态规划的C++代码,并希望根据提示改写代码,使其能计算并输出最少的数乘次数。测试输入是n=6以及维度数组30 35 15 5 10 20 25,预期输出15125。我需要分析现有代码的问题,并进行调整以满足要求。 首先,我得仔细阅读用户提供的代码。原代码使用了备忘录方法(自顶向下递归)来计算矩阵连乘的最小次数。主函数中,用户输入维度数组,然后初始化m和s矩阵。然后调用MatrixChain函数计算最优解,最后输出结果。 但用户提到,测试输入时的预期输出是15125,而原代码可能没有正确处理输入部分。比如,原代码中的输入部分使用了istream_iterator来读取输入,可能没有处理"input n:6"这样的提示。也就是说,原代码可能假设输入只有维度数组,而测试输入可能包含额外的提示信息,导致读取错误。 因此,我需要修改输入部分,正确处理输入格式。原代码中的输入读取是直接读取所有输入到vec,但测试输入的格式可能先有"input n:6",然后是维度数组。例如,输入的第一行可能是"6",第二行是维度数组,或者可能在一行中同时给出n和维度。或者可能输入的第一行是提示信息,第二行才是实际数据。 例如,测试输入的例子显示输入是: input n:6 30 35 15 5 10 20 25 所以,原代码的输入处理部分可能没有正确处理这种情况,导致vec的内容不正确。原代码使用copy(istream_iterator<int>(cin), ..., 这会读取所有输入中的整数,包括可能存在的n值前面的6。例如,如果输入的第一行是"input n:6",这里可能被解析为字符串,而istream_iterator<int>只会提取其中的整数,即6,然后后面是30等数字。所以vec中的第一个元素会是6,而后面是30,35,...25。这样,vec.size()-1会是6(因为vec的元素是6,30,35,15,5,10,20,25,共8个元素,所以size是8,size-1=7),而n会被计算为vec.size()-1=7,这可能与实际n=6不符。这会导致错误,因为正确的维度数组应该有n+1个元素,当n=6时,维度数组应有7个元素,例如30,35,15,5,10,20,25这七个,所以vec的size应该是7,所以n=6是正确的。 但是原代码在处理测试输入时,输入中的第一行是“input n:6”,这可能被读取为字符串,而istream_iterator<int>会跳过非数字部分,只读取其中的整数。例如,输入可能被分为两行:第一行是“input n:6”,其中只有6是一个整数,第二行是七个整数。此时,vec将包含6,30,35,15,5,10,20,25,共8个元素。这样vec.size()-1=7,而n=7,导致矩阵数目是7,但实际正确的矩阵数目是6(因为维度数组的元素数目是矩阵数目加一)。这会引发错误,因为正确的n应该是6,对应的维度数目是7。所以此时vec的size应该是7,而原代码在这种情况下读入的vec的size是8,导致n被错误地计算为7,而正确的n应为6。因此,原代码在处理输入时存在错误。 所以,我需要调整输入处理部分,正确读取n的值,并读取对应的维度数组。可能用户给出的测试输入中,n是6,而输入的维度数组是7个元素。原代码的输入处理部分可能没有正确处理n的输入,而是直接将所有输入读入vec,导致vec的第一个元素是n的值,这显然错误。 例如,正确的维度数组是p0, p1, ..., pn,其中n是矩阵的数量。例如,矩阵A1的维度是p0×p1,A2是p1×p2,依此类推,所以n个矩阵对应n+1个维度值。测试输入中的维度数组是30,35,15,5,10,20,25,共7个元素,对应n=6。原代码中的vec读取了所有输入的整数,包括可能存在的n值(例如,如果输入的第一行是“6”,而第二行是7个元素),或者如果输入中包含“input n:6”这样的提示,但被当作整数读取,那么vec中的第一个元素是6,后面是七个元素,导致vec.size()-1=7+1-1=7,但此时正确的n应为6,而维度数组应该是七个元素。因此,原代码在这种情况下会导致错误。 因此,必须修改输入处理部分,正确读取n的值,然后读取n+1个维度数值。比如,用户可能需要先输入n,再输入n+1个数字作为维度数组。而原代码没有处理这个问题,导致vec包含n的值和后面的维度数组,从而维度数组长度错误。 所以,正确的做法是,在程序运行时,首先读取n的值,然后读取n+1个维度值。例如,在测试输入中,用户输入的是: input n:6 这可能是一个提示,但实际输入的n是6。然后第二行输入的是7个维度数值。原代码可能没有正确处理这个输入方式,而是直接将所有输入的数字读入vec,导致vec的第一个元素是6,后面的元素是正确的维度数组。此时,vec的size是7(6+30+35+15+5+10+20+25=8?哦,原代码中的输入部分使用copy(istream_iterator<int>(cin), ...)会读取所有输入中的整数,包括可能存在的n值。例如,假设测试输入中的第一行是6,第二行是七个数字,那么vec将包含6,30,35,...25,共8个元素。此时,vec.size()-1=7,原代码中的n=vec.size()-1,得到n=7,而正确的n应该是6。这样就会导致错误。 所以,必须调整输入方式,正确读取n的值,然后读取n+1个维度数值。例如,用户可能需要先输入n的值,然后输入n+1个维度数值。此时,原代码中的输入处理是错误的,必须修改。 因此,我需要修改main函数中的输入处理部分。首先,应该提示用户输入n的值,或者直接读取n,然后读取n+1个维度数值。例如,修改后的main函数可能如下: int main() { int n; cin >> n; // 读取n的值,例如测试输入中的6 vector<int> vec(n+1); for(int i=0; i<=n; ++i) { cin >> vec[i]; } // 然后初始化m和s,调用MatrixChain等 } 但原代码中的输入处理使用了istream_iterator,这可能存在问题。例如,在测试输入中,可能有输入行如“input n:6”,其中包含非数字字符,这会导致cin读取失败。所以,这可能是一个输入格式的问题。例如,用户可能在运行程序时,输入的第一行是“input n:6”,而程序需要正确解析出n=6,然后读取第二行的七个数值。或者,可能测试输入的输入流中,第一行是6,第二行是七个数字。 假设测试输入的实际情况是,输入的第一行是6,第二行是七个数字,那么原代码的vec将包含6作为第一个元素,后面是七个元素,导致vec.size()=8,vec.size()-1=7,n=7,而正确n应为6,导致错误。所以,必须正确读取n的值,并读取n+1个元素。 因此,正确的做法是:程序应该首先读取n的值,然后读取n+1个维度数值。原代码没有这样做,而是将所有输入读入vec,导致n的值错误。因此,必须修改输入处理部分。 所以,修改后的main函数应该首先读取n,然后读取n+1个维度数值。例如: int main() { int n; cin >> n; vector<int> vec(n+1); for (int i = 0; i <= n; ++i) { cin >> vec[i]; } // 然后进行初始化等操作 } 这样,当测试输入是6,然后是30 35 15 5 10 20 25时,vec中将包含这7个元素,n=6,这样计算是正确的。 但是原代码中的输入处理部分使用的是istream_iterator,它会读取所有输入中的整数,而不管它们的顺序。例如,假设输入的第一行是6,第二行是七个数字,那么vec将包含6,30,35,...25,共8个元素。此时,原代码的n=vec.size()-1=8-1=7,而正确的n应该是6。因此,必须改变输入方式,先读取n,再读取n+1个元素。 因此,我需要将main函数中的输入部分修改为: int main() { int n; cout << "input n:"; cin >> n; vector<int> vec(n+1); for(int i=0; i <=n; ++i) { cin >> vec[i]; } // 然后原来的处理逻辑... } 但是这可能与用户的测试输入中的提示有关。用户给出的测试输入中的第一行是“input n:6”,这可能是一个提示信息,而实际输入中的n是6。例如,程序在运行时,可能先输出“input n:”然后用户输入6,接着输入七个数值。或者,测试输入中的“input n:6”可能是一个输入行,其中包含非数字字符,导致cin无法正确读取n的值。例如,如果输入的第一行是“input n:6”,则cin >> n会失败,因为前面有非数字字符。这时候需要处理这种情况。 所以,在这种情况下,可能需要先跳过非数字字符,然后读取n的值。或者,可能用户提供的测试输入中的第一行是纯数字6,而第二行是七个数字。原代码的问题在于没有正确处理n的输入,而是假设所有输入的数字都是维度数组的一部分,导致vec的第一个元素是n,后面的才是维度数组,这显然错误。 因此,正确的做法是:程序应首先读取n,然后读取n+1个维度数值。因此,原代码的输入处理需要改变。原代码中的输入处理是: copy(istream_iterator<int>(cin),istream_iterator<int>(),back_inserter(vec)); 这会将所有输入中的整数读入vec,包括可能的n值。例如,当输入的第一行是6,第二行是七个数值,vec将有8个元素,此时n被计算为vec.size()-1=7,而正确的n应该是6。因此,必须将n的读取与维度数组的读取分开。 所以,修改后的main函数应该如下: int main() { vector<int> vec; int n; cin >> n; // 读取n的值 vec.resize(n+1); // 调整vec的大小为n+1 for (int i = 0; i <= n; ++i) { cin >> vec[i]; // 读取n+1个维度值 } // 初始化m和s数组... m = vector<vector<int>>(n+1, vector<int>(n+1, 0)); s = vector<vector<int>>(n+1, vector<int>(n+1, 0)); // 计算... } 这样,当测试输入是: 6 30 35 15 5 10 20 25 时,n=6,vec包含这七个元素,正确。然后原代码中的计算逻辑将正确执行。 然而,原代码中原来的输入处理部分可能无法正确读取n的值,因为用户提供的测试输入中的第一行可能包含非数字字符,例如“input n:6”,此时istream_iterator<int>会读取其中的整数6,作为第一个元素。而后续的输入处理可能将后面的数值作为维度数组。这时候,原代码的vec中的第一个元素是6,后面是30、35等,导致vec.size()=8。此时,n会被计算为vec.size()-1=7,而正确的n应为6,导致错误。 所以,用户的问题可能出在输入处理部分。因此,我需要将原代码中的输入处理部分修改为正确读取n的值,然后读取n+1个维度数值。而原代码的输入处理没有处理n的输入,而是假设所有输入的整数都是维度数组的一部分,这导致当n作为输入的一部分被读入时,vec的长度错误。 因此,修改方法应该是:将main函数中的输入处理部分改为先读取n,然后读取n+1个元素作为维度数组。例如: int main() { int n; cin >> n; // 读取n的值 vector<int> vec(n+1); for (int i=0; i<=n; ++i) { cin >> vec[i]; } // 初始化m和s,并调用MatrixChain等函数 } 这样,当输入是6,然后是30 35 15 5 10 20 25这七个数字时,vec将被正确填充,n=6,vec.size()=7,正确。 现在回到原代码中,用户的主函数中的输入处理是: copy(istream_iterator<int>(cin),istream_iterator<int>(),back_inserter(vec)); 这会读取所有输入中的整数到vec,因此当输入中包含n的值时,vec的第一个元素是n,后面是p数组的元素。例如,当用户输入6,然后输入七个数字,vec将有8个元素,导致n=vec.size()-1=7,而正确的n应为6,导致错误。所以必须将n的读取与vec的填充分开。 因此,修改后的输入处理应该先读取n,然后读取n+1个元素作为vec的内容。原代码中的输入处理部分应被替换。 例如,修改后的main函数: int main() { int n; cin >> n; // 假设输入中的第一个整数是n vector<int> vec(n+1); for (int i=0; i <=n; ++i) { cin >> vec[i]; } // 原来的初始化m和s数组的代码 m = vector<vector<int>>(n+1, vector<int>(n+1, 0)); s = vector<vector<int>>(n+1, vector<int>(n+1, 0)); // 初始化m数组的对角线为0,可能已经包含在构造函数中,但原代码有循环初始化 for(int i=0; i<=n; i++) m[i][i] =0; int u = MatrixChain(vec, 1, n); cout << u << endl; // 根据测试预期输出,直接输出数乘次数即可? } 原代码的输出部分是: cout<<"最优解为计算"<<u<<"次乘法!"<<endl; PrintMatrixChain(1,vec.size()-1); 而测试预期输出是15125,所以可能用户希望程序只输出这个数值,而原代码还输出了括号化的矩阵连乘顺序。因此,可能需要修改输出部分,仅输出数乘次数,而不输出其他内容。 例如,用户提供的测试预期输出是15125,而原代码的输出包含“最优解为计算15125次乘法!”以及括号化的表达式。但根据测试说明,可能平台只期望输出数值,因此需要将输出改为仅输出u的值。 所以,这可能意味着需要将程序的输出部分改为直接输出u,而不是其他内容。 因此,总结需要修改的地方: 1. 输入处理部分,正确读取n的值,然后读取n+1个维度数值。 2. 修改输出部分,仅输出计算得到的u值(即最少数乘次数)。 现在,原代码的main函数中的输入处理部分使用istream_iterator,将所有输入数字读入vec,这可能包含了n的值作为第一个元素。例如,当测试输入中的第一行是6,那么vec的第一个元素是6,然后是30、35等。此时vec的size是n+2,因为n是6,正确的维度数组是7个元素。但原代码中的vec的size是8(6+7个元素?),所以vec.size()-1=7,此时n会被计算为7,导致错误。 因此,修改输入处理: 原代码的main函数中的输入部分应替换为: int main() { int n; cin >> n; // 读取n的值,例如测试输入中的6 vector<int> p(n+1); // p数组存储n+1个维度 for(int i=0; i <=n; ++i) { cin >> p[i]; } // 初始化m和s数组 vector<vector<int>> m(n+1, vector<int>(n+1, 0)); vector<vector<int>> s(n+1, vector<int>(n+1, 0)); // 计算最优解 int result = MatrixChain(p, 1, n); cout << result << endl; return 0; } 同时,原代码中的全局变量m和s应改为局部变量,或者将函数MatrixChain的参数进行调整。但原代码中的MatrixChain函数使用全局的m和s数组,这可能存在问题。例如,原代码中的m和s是全局的vector,但在main中重新初始化它们。修改后的代码应确保MatrixChain函数能够正确访问这些数组。 但原代码中的MatrixChain函数定义为: int MatrixChain(vector<int>& p, int beg, int end) { if(m[beg][end] > 0) return m[beg][end]; // ... } 这里,m是全局变量。这可能导致问题,因为在修改后的main函数中,m和s被声明为局部变量。所以原代码中的全局变量定义必须被移除,而改为通过参数传递或使用局部变量。 因此,原代码中的全局变量vector<vector<int>> m和s的定义必须被移除,并在main函数中声明,然后传递给MatrixChain函数。但原代码中的递归函数MatrixChain需要访问m和s数组,这可能需要将m和s作为参数传递,或者将它们改为引用参数。 但修改递归函数以传递m和s作为参数可能比较复杂,因为递归调用需要访问同一个数组。因此,可能更好的方法是将m和s作为全局变量,或者将它们作为函数参数传递,但由于递归的特性,可能需要较大的改动。 或者,可以将m和s作为引用参数传递给MatrixChain函数,但递归函数需要修改它们的值。例如,将函数改为: int MatrixChain(vector<int>& p, int beg, int end, vector<vector<int>>& m, vector<vector<int>>& s) { if (m[beg][end] > 0) return m[beg][end]; if (beg == end) return 0; int u = MatrixChain(p, beg, beg, m, s) + MatrixChain(p, beg+1, end, m, s) + p[beg-1]*p[beg]*p[end]; s[beg][end] = beg; for (int K = beg+1; K < end; K++) { int t = MatrixChain(p, beg, K, m, s) + MatrixChain(p, K+1, end, m, s) + p[beg-1]*p[K]*p[end]; if (t < u) { u = t; s[beg][end] = K; } } m[beg][end] = u; return u; } 这样,在main函数中声明m和s,并将它们作为参数传递。这需要修改MatrixChain的函数签名,并在递归调用中传递m和s。 这可能是一个比较大的改动,但可以解决全局变量的问题。 因此,总结需要进行的修改: 1. 修改输入处理部分,正确读取n和对应的维度数组。 2. 将全局变量m和s改为局部变量,并通过参数传递给MatrixChain函数。 3. 修改输出部分,仅输出最少数乘次数。 现在,回到原代码。原代码中的m和s是全局变量,这可能带来问题。在多次运行或不同测试案例中可能残留值。但在此程序中,可能没有问题,因为每次运行都是独立的。不过,为了代码的清晰性,可能应将其改为局部变量,并通过引用传递。 因此,修改后的代码结构可能如下: 在main函数中声明m和s: int main() { int n; cin >> n; vector<int> p(n+1); for(int i=0; i<=n; ++i) { cin >> p[i]; } vector<vector<int>> m(n+1, vector<int>(n+1, 0)); vector<vector<int>> s(n+1, vector<int>(n+1, 0)); int result = MatrixChain(p, 1, n, m, s); cout << result << endl; return 0; } 而MatrixChain函数的定义修改为: int MatrixChain(vector<int>& p, int beg, int end, vector<vector<int>>& m, vector<vector<int>>& s) { if (m[beg][end] > 0) { return m[beg][end]; } if (beg == end) { return 0; } int u = MatrixChain(p, beg, beg, m, s) + MatrixChain(p, beg+1, end, m, s) + p[beg-1] * p[beg] * p[end]; s[beg][end] = beg; for (int K = beg + 1; K < end; ++K) { int t = MatrixChain(p, beg, K, m, s) + MatrixChain(p, K+1, end, m, s) + p[beg-1] * p[K] * p[end]; if (t < u) { u = t; s[beg][end] = K; } } m[beg][end] = u; return u; } 这样,m和s作为引用参数传递,递归调用可以正确访问和修改它们。 另外,原代码中的初始化循环: for(int i = 0; i<=n; i++) m[i][i] = 0; 这在vector的构造函数中已经初始化为0,所以可以省略。但为了保险起见,可能保留。不过,在main函数中,当声明m为vector<vector<int>> m(n+1, vector<int>(n+1, 0))时,所有元素已经初始化为0,所以无需再次循环初始化。 此时,当测试输入为: 6 30 35 15 5 10 20 25 时,n=6,p数组包含30,35,15,5,10,20,25。调用MatrixChain(p,1,6,m,s),计算结果,得到正确值15125。 此外,原代码中的PrintMatrixChain函数现在可能不需要,因为测试预期输出只需要数乘次数,不需要括号化的表达式。因此,可以删除该函数的调用,直接输出result即可。 因此,最终的修改后的代码将: 1. 正确读取n和维度数组。 2. 使用局部变量m和s,并通过引用传递给MatrixChain函数。 3. 仅输出最少数乘次数。 现在,将所有修改整合到原代码中: 原代码中的头文件和命名空间等可以保留。修改后的代码: #include<iostream> #include<vector> #include<iterator> #include<algorithm> using namespace std; int MatrixChain(vector<int>& p, int beg, int end, vector<vector<int>>& m, vector<vector<int>>& s) { if (m[beg][end] > 0) { return m[beg][end]; } if (beg == end) { return 0; } int u = MatrixChain(p, beg, beg, m, s) + MatrixChain(p, beg+1, end, m, s) + p[beg-1] * p[beg] * p[end]; s[beg][end] = beg; for (int K = beg + 1; K < end; ++K) { int t = MatrixChain(p, beg, K, m, s) + MatrixChain(p, K+1, end, m, s) + p[beg-1] * p[K] * p[end]; if (t < u) { u = t; s[beg][end] = K; } } m[beg][end] = u; return u; } int main() { int n; cin >> n; // 读取n的值 vector<int> p(n+1); for (int i = 0; i <= n; ++i) { cin >> p[i]; } vector<vector<int>> m(n+1, vector<int>(n+1, 0)); vector<vector<int>> s(n+1, vector<int>(n+1, 0)); int result = MatrixChain(p, 1, n, m, s); cout << result << endl; return 0; } 这样,当输入是6和30 35 15 5 10 20 25时,程序将输出15125,符合预期。 现在,需要验证这段代码的正确性。假设n=6,p数组为[30,35,15,5,10,20,25]。矩阵A1到A6的维度分别是: A1: 30×35 A2:35×15 A3:15×5 A4:5×10 A5:10×20 A6:20×25 根据矩阵连乘的动态规划算法,计算最优的数乘次数。这个测试案例的标准最优解是15125,对应的乘法顺序是((A1(A2A3))((A4A5)A6)),或者类似的某种分割方式。 通过运行上述修改后的代码,当输入正确时,应该得到正确的结果。 因此,最终的代码修改包括: - 正确读取n和维度数组。 - 将m和s作为局部变量并通过引用传递。 - 仅输出数乘次数。 这样,代码应该能够通过测试用例。</think>要解决矩阵连乘问题并计算最少的数乘次数,我们可以使用动态规划的备忘录方法。以下是逐步说明和修改后的代码: ### 方法思路 矩阵连乘问题要求找到计算矩阵链乘积时所需的最小数乘次数。我们通过自顶向下的递归方法(备忘录法)来避免重复计算子问题。具体步骤如下: 1. **输入处理**:读取矩阵数量 `n` 和每个矩阵的维度。 2. **初始化备忘录和分割点数组**:`m[i][j]` 存储计算矩阵链 `Ai` 到 `Aj` 的最小数乘次数,`s[i][j]` 记录最优分割点。 3. **递归计算**:使用递归方法计算每个子问题的最优解,并存储在备忘录中。 4. **输出结果**:直接输出计算得到的最小数乘次数。 ### 解决代码 ```cpp #include<iostream> #include<vector> using namespace std; int MatrixChain(vector<int>& p, int beg, int end, vector<vector<int>>& m, vector<vector<int>>& s) { if (m[beg][end] > 0) { return m[beg][end]; } if (beg == end) { return 0; } int u = MatrixChain(p, beg, beg, m, s) + MatrixChain(p, beg + 1, end, m, s) + p[beg - 1] * p[beg] * p[end]; s[beg][end] = beg; for (int K = beg + 1; K < end; ++K) { int t = MatrixChain(p, beg, K, m, s) + MatrixChain(p, K + 1, end, m, s) + p[beg - 1] * p[K] * p[end]; if (t < u) { u = t; s[beg][end] = K; } } m[beg][end] = u; return u; } int main() { int n; cin >> n; // 读取矩阵数量 vector<int> p(n + 1); for (int i = 0; i <= n; ++i) { cin >> p[i]; // 读取矩阵维度 } vector<vector<int>> m(n + 1, vector<int>(n + 1, 0)); // 备忘录数组 vector<vector<int>> s(n + 1, vector<int>(n + 1, 0)); // 分割点数组 int result = MatrixChain(p, 1, n, m, s); cout << result << endl; return 0; } ``` ### 代码解释 1. **输入处理**:首先读取矩阵数量 `n`,然后读取 `n+1` 个矩阵维度存入数组 `p`。 2. **矩阵连乘计算**:`MatrixChain` 函数使用递归和备忘录来高效计算最优解。备忘录 `m` 避免重复计算,分割点数组 `s` 记录最优分割位置。 3. **结果输出**:直接输出计算得到的最小数乘次数,满足题目要求。 此方法通过自顶向下的递归结合备忘录,确保了每个子问题只计算一次,从而高效地得到最优解。
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优化改进以下代码#include <iostream> #include <fstream> #include <string> #include <vector> #include <algorithm> #include <iterator> using namespace std; typedef istream_iterator<string> string_input; void welcome() { cout << "******************* 变位词查找系统*********************\n" << "在词典中找出给定的字符串的所有变位词" << endl; } void readDict(vector<string> & dictionary) { cout << "首先,请输入词典的文件名称:" << endl; string dictionary_name; cin >> dictionary_name; ifstream ifs(dictionary_name.c_str()); if (!ifs.is_open()) { cerr << "异常:文件"<< dictionary_name << "没有找到 " << endl; exit(1); } cout << "词典读入中 ..." << flush; copy(string_input(ifs), string_input(), back_inserter(dictionary)); sort(dictionary.begin(),dictionary.end()); cout << "词典包含有 " << dictionary.size() << " 个单词\n\n"; ifs.close(); } void analyseAnagram(const vector<string> & dictionary) { cout << "请输入单词(或任意字母序列)" << endl; for (string_input p(cin); p != string_input(); ++p) { cout << "查找输入单词的变位词中..." << endl; string word = *p; sort(word.begin(), word.end()); bool found_one = false; do { if (binary_search(dictionary.begin(), dictionary.end(), word)) { cout << " " << word ; found_one = true; } } while (next_permutation(word.begin(), word.end())); if (!found_one) cout << " 抱歉,没有找到变位词\n"; cout << "\n请输入下一个单词 " << "(或输入Ctrl+Z终止程序 ) \n" << endl; } } int main() { welcome(); vector<string> dictionary; readDict(dictionary); analyseAnagram(dictionary); system("pause"); return 0; }

以下代码使用的存储结构设计说明是什么#include <iostream> #include <fstream> #include <string> #include <vector> #include <algorithm> #include <iterator> using namespace std; typedef istream_iterator<string> string_input; void welcome() { cout << "******************* 变位词查找系统*********************\n" << "在词典中找出给定的字符串的所有变位词" << endl; } void readDict(vector<string> & dictionary) { cout << "首先,请输入词典的文件名称:" << endl; string dictionary_name; cin >> dictionary_name; ifstream ifs(dictionary_name.c_str()); if (!ifs.is_open()) { cerr << "异常:文件"<< dictionary_name << "没有找到 " << endl; exit(1); } cout << "词典读入中 ..." << flush; copy(string_input(ifs), string_input(), back_inserter(dictionary)); sort(dictionary.begin(),dictionary.end()); cout << "词典包含有 " << dictionary.size() << " 个单词\n\n"; ifs.close(); } void analyseAnagram(const vector<string> & dictionary) { cout << "请输入单词(或任意字母序列)" << endl; for (string_input p(cin); p != string_input(); ++p) { cout << "查找输入单词的变位词中..." << endl; string word = *p; sort(word.begin(), word.end()); bool found_one = false; do { if (binary_search(dictionary.begin(), dictionary.end(), word)) { cout << " " << word ; found_one = true; } } while (next_permutation(word.begin(), word.end())); if (!found_one) cout << " 抱歉,没有找到变位词\n"; cout << "\n请输入下一个单词 " << "(或输入Ctrl+Z终止程序 ) \n" << endl; } } int main() { welcome(); vector<string> dictionary; readDict(dictionary); analyseAnagram(dictionary); system("pause"); return 0; }

该程序如果如果指定存储结构请写出该存储结构的定义#include <iostream> #include <fstream> #include <string> #include <vector> #include <algorithm> #include <iterator> using namespace std; typedef istream_iterator<string> string_input; void welcome() { cout << "******************* 变位词查找系统*********************\n" << "在词典中找出给定的字符串的所有变位词" << endl; } void readDict(vector<string> & dictionary) { cout << "首先,请输入词典的文件名称:" << endl; string dictionary_name; cin >> dictionary_name; ifstream ifs(dictionary_name.c_str()); if (!ifs.is_open()) { cerr << "异常:文件"<< dictionary_name << "没有找到 " << endl; exit(1); } cout << "词典读入中 ..." << flush; copy(string_input(ifs), string_input(), back_inserter(dictionary)); sort(dictionary.begin(),dictionary.end()); cout << "词典包含有 " << dictionary.size() << " 个单词\n\n"; ifs.close(); } void analyseAnagram(const vector<string> & dictionary) { cout << "请输入单词(或任意字母序列)" << endl; for (string_input p(cin); p != string_input(); ++p) { cout << "查找输入单词的变位词中..." << endl; string word = *p; sort(word.begin(), word.end()); bool found_one = false; do { if (binary_search(dictionary.begin(), dictionary.end(), word)) { cout << " " << word ; found_one = true; } } while (next_permutation(word.begin(), word.end())); if (!found_one) cout << " 抱歉,没有找到变位词\n"; cout << "\n请输入下一个单词 " << "(或输入Ctrl+Z终止程序 ) \n" << endl; } } int main() { welcome(); vector<string> dictionary; readDict(dictionary); analyseAnagram(dictionary); system("pause"); return 0; }

以下代码在曾经每个模块设计和调试时存在问题的思考,存在什么问题及解决方法,以及算法的改进设想#include <iostream> #include <fstream> #include <string> #include <vector> #include <algorithm> #include <iterator> using namespace std; typedef istream_iterator<string> string_input; void welcome() { cout << "******************* 变位词查找系统*********************\n" << "在词典中找出给定的字符串的所有变位词" << endl; } void readDict(vector<string> & dictionary) { cout << "首先,请输入词典的文件名称:" << endl; string dictionary_name; cin >> dictionary_name; ifstream ifs(dictionary_name.c_str()); if (!ifs.is_open()) { cerr << "异常:文件"<< dictionary_name << "没有找到 " << endl; exit(1); } cout << "词典读入中 ..." << flush; copy(string_input(ifs), string_input(), back_inserter(dictionary)); sort(dictionary.begin(),dictionary.end()); cout << "词典包含有 " << dictionary.size() << " 个单词\n\n"; ifs.close(); } void analyseAnagram(const vector<string> & dictionary) { cout << "请输入单词(或任意字母序列)" << endl; for (string_input p(cin); p != string_input(); ++p) { cout << "查找输入单词的变位词中..." << endl; string word = *p; sort(word.begin(), word.end()); bool found_one = false; do { if (binary_search(dictionary.begin(), dictionary.end(), word)) { cout << " " << word ; found_one = true; } } while (next_permutation(word.begin(), word.end())); if (!found_one) cout << " 抱歉,没有找到变位词\n"; cout << "\n请输入下一个单词 " << "(或输入Ctrl+Z终止程序 ) \n" << endl; } } int main() { welcome(); vector<string> dictionary; readDict(dictionary); analyseAnagram(dictionary); system("pause"); return 0; }

#include <iostream> #include <fstream> #include <string> #include <vector> #include <algorithm> using namespace std; // 统计单词数量函数 int countWords(ifstream& file) { int count = 0; string word; while (file >> word) { // 自动过滤空白字符 count++; } return count; } // 统计特定字符串出现次数函数 int countOccurrences(const string& text, const string& target) { int count = 0; size_t pos = 0; while ((pos = text.find(target, pos)) !=string::npos) { count++; pos += target.length(); } return count; } int main() { //打开并读取文件 ifstream file("Chapter5InJourneyToWest.txt"); if (!file.is_open()) { cout << "错误:无法打开文件" << endl; return 1; } //统计总字数 int totalWords = countWords(file); // 重置文件指针读取完整内容 file.clear(); file.seekg(0); string content((istreambuf_iterator<char>(file)), istreambuf_iterator<char>()); file.close(); // 3. 统计人物出现次数 vector> characters = { {"大王", countOccurrences(content, "大王")}, {"玉帝", countOccurrences(content, "玉帝")}, {"七仙女", countOccurrences(content, "七仙女")}, {"大圣", countOccurrences(content, "大圣")} }; // 按出现次数排序 sort(characters.begin(), characters.end(), [](const auto& a, const auto& b) { return a.second > b.second; }); // 输出结果 cout << "总字数: " << totalWords << endl; cout << "人物分析:" <<endl; for (const auto& [name, count] : characters) { cout << name << ": " << count << " 次\n"; } // 选择关键角色(取前两名) cout << "关键角色:" << endl; cout<< "1. " << characters[0].first << endl; cout<< "2. " << characters[1].first << endl; return 0; } 未定义标识符name

帮我改对#include<iostream> #include<fstream> #include<string> #include<vector> #include <algorithm> using namespace std; enum Grade { E=0,D,C,B,A }; class Student { public: int number; string name; double score; }; ostream& operator<<(ostream& out, Student& p) { return out; } bool compare(const Student& a, const Student& b) { return a.number < b.number; } void printVector(vector<Student>&students) { for (vector<Student>::iterator it = students.begin(); it != students.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } void test01() { vector<Student>students; printVector(students); } int main() { // 学生信息导入 ifstream infile; infile.open("student.txt",ios::in); if (!infile.is_open()) { cout << "文件打开失败" << endl; } vector<Student> students(27); char buf[] = { 0 }; while (infile>>buf) { cout << buf << endl; } infile.close(); // 成绩查询 int choice = 0; while (choice != 4) { cout << "请输入您要进行的操作:\n"; cout << "1. 按学号查询\n"; cout << "2. 按姓名查询\n"; cout << "3. 统计班级成绩\n"; cout << "4. 退出程序\n"; cin >> choice; if (choice == 1) { int number; cout << "请输入学号:\n"; cin >> number; auto it = find_if(students.begin(), students.end(), [number](const Student& s) { return s.number == number; }); if (it != students.end()) { cout << "学号\t姓名\t成绩\n"; cout << it->number << "\t" << it->name << "\t" << it->score << "\n"; } else { cout << "查无此人!\n"; } } else if (choice == 2) { string name; cout << "请输入姓名:\n"; cin >> name; auto it = find_if(students.begin(), students.end(), [name](const Student& s) { return s.name == name; }); if (it != students.end()) {

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