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Strassen Algorithm
[C11   C12 ]   [A11   A12 ]  [B11   B12 ]
            =              ×
 C21   C22      A21   A22      B21  B22

 

普通方法

C11 =A11*B11+A12*B21

C12=。。

C21=。。。

C22=。。。

此遞歸公式為T(n)=8T(n/2)+O(n^2)  時間復雜度為O(n^3)

Strassen方法的遞推公式為:

 

 P    = (A   + A  )(B   + B   )
   1       11     22   11    22
 P2   = (A21 + A22)B11
 P3   = A11(B12 -  B22)
 P4   = A22(B21 -  B11)
 P5   = (A11 + A12)B22
 P    = (A   - A   )(B   + B   )
   6       21     11   11    12
 P7   = (A12 - A22)(B21 + B22)
C11   = P1 + P4 - P5 + P7
C12   = P3 + P5
C21   = P2 + P4

C22   = P1 + P3 - P2 + P6

 

        {
         7T (n/2) + cn   if n > 1
T (n) =   c               if n = 1

T(n) = O(nlog 7) = O(n2.81).

 

時間復雜度就馬上降下來了。。但是不要過于樂觀。

從實用的觀點看,Strassen算法通常不是矩陣乘法所選擇的方法:

1 在Strassen算法的運行時間中,隱含的常數因子比簡單的O(n^3)方法常數因子大

2 當矩陣是稀疏的時候,為稀疏矩陣設計的算法更快

3 Strassen算法不像簡單方法那樣子具有數值穩定性

4 在遞歸層次中生成的子矩陣要消耗空間。

 

所以矩陣乘法一般意義上還是選擇的是樸素的方法,只有當矩陣變稠密,而且矩陣的階數>20左右,才會考慮使用Strassen算法。

posted on 2010-08-30 10:45 Sosi 閱讀(1564) 評論(0)  編輯 收藏 引用


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