Python 矩陣相乘遞歸是一種高效的算法,可以用來計算兩個矩陣的乘積。在這篇文章中,我們將學習何時使用遞歸,如何實現矩陣相乘遞歸算法,以及如何測試它。
def matrix_multiply(A, B): # 確認矩陣 A 和矩陣 B 都不為空 if not A or not B: return [] # 通過矩陣 A 和矩陣 B 的行和列數來確認矩陣是否合法 if len(A[0]) != len(B): return [] # 矩陣的長度 n = len(A) C = [[0 for _ in range(len(B[0]))] for _ in range(n)] # 利用遞歸計算矩陣 C 的值 def helper(A, B, i, j, k): if k == len(B): return C[i][j] += A[i][k] * B[k][j] helper(A, B, i, j, k+1) helper(A, B, i, j+1, 0) for i in range(n): helper(A, B, i, 0, 0) return C
首先,我們需要確認兩個矩陣 A 和 B 都不為空。如果其中一個矩陣為空,我們將返回一個空矩陣。然后,我們需要通過矩陣 A 和矩陣 B 的行和列數來確認矩陣是否合法。如果矩陣 A 的列數不等于矩陣 B 的行數,我們也將返回一個空矩陣。
接下來,我們需要創建一個矩陣 C,用于存儲兩個矩陣 A 和 B 的乘積。這個矩陣 C 的行數等于矩陣 A 的行數,列數等于矩陣 B 的列數。然后,我們利用遞歸來實現計算矩陣 C 的值。具體來說,我們需要定義一個 helper 函數,它需要傳入矩陣 A、矩陣 B、當前行號、當前列號、當前元素位置。然后,我們需要在當前位置計算矩陣 C 的值,并遞歸計算下一個單元格的值。最后,我們需要在主函數中調用 helper 函數來計算矩陣 C 的所有值。
為了測試這個算法,我們可以創建兩個矩陣,并使用 matrix_multiply 函數來計算它們的乘積。
A = [[1, 2], [3, 4], [5, 6]] B = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]] C = matrix_multiply(A, B) print(C)
在這個例子中,我們創建了矩陣 A 和矩陣 B,并在控制臺打印了它們的乘積矩陣 C。如果一切正常,我們應該看到以下輸出:
[[9, 12, 15], [19, 26, 33], [29, 40, 51]]
現在,我們已經學會了 Python 矩陣相乘遞歸算法的實現和測試,可以在更復雜的問題中使用它來提高計算效率。
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