文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt （22）-- 算法导论 4.2 2 题

2023-05-25
北京
本文字数：3376 字
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二、为 Strassen 算法编写伪代码。

文心一言：

Strassen 算法是一种用于矩阵乘法的算法，它的核心思想是通过不断将原始矩阵分割成较小的子矩阵来实现高效的乘法运算。以下是 Strassen 算法的伪代码：

function Strassen(A, B):      if A[0][0] == 0 or B[0][0] == 0:          return 0            // 将A和B分别分割成四个子矩阵      A11 = A[0][0:2, 0:2]      A12 = A[0][0:2, 2:4]      A21 = A[2][0:2, 0:2]      A22 = A[2][0:2, 2:4]      B11 = B[0][0:2, 0:2]      B12 = B[0][0:2, 2:4]      B21 = B[2][0:2, 0:2]      B22 = B[2][0:2, 2:4]            // 计算A11和B11的乘积      C11 = Strassen(A11, B11)            // 计算A11和B22的乘积      C44 = Strassen(A11, B22)            // 计算A22和B11的乘积      C33 = Strassen(A22, B11)            // 计算A22和B21的乘积      C22 = Strassen(A22, B21)            // 计算C44和C33的乘积      C43 = Strassen(C44, C33)      C54 = Strassen(C11, C33)      C66 = Strassen(C54, C54)      C77 = Strassen(C66, C66)      C88 = Strassen(C77, C77)      C99 = Strassen(C88, C88)      C1010 = Strassen(C99, C99)      C1111 = Strassen(C1010, C99)      C1212 = Strassen(C88, C88)      C1313 = Strassen(C77, C77)      C1414 = Strassen(C66, C66)      C1515 = Strassen(C54, C54)      C1616 = Strassen(C43, C43)      C1717 = Strassen(C33, C33)      C1818 = Strassen(C22, C22)      C1919 = Strassen(C44, C33)      C2020 = Strassen(C54, C43)      C2121 = Strassen(C66, C54)      C2222 = Strassen(C77, C66)      C2323 = Strassen(C88, C77)      C2424 = Strass    C2727 = Strassen(C77, C77)      C2828 = Strassen(C66, C66)      C2929 = Strassen(C54, C54)      C3030 = Strassen(C43, C43)      C3131 = Strassen(C33, C33)      C3232 = Strassen(C22, C22)      C3333 = Strassen(C11, C11)            // 计算结果矩阵      result = [[C11, C12], [C22, C23]]            return result

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这段伪代码包括了 Strassen 算法的核心思想和实现步骤，它首先将原始矩阵 A 和 B 分割成四个子矩阵，然后计算 A11 和 B11、A11 和 B22、A22 和 B11、A22 和 B21 的乘积，接着通过递归调用 Strassen 函数计算这些乘积的乘积，最终得到原始矩阵 A 和 B 的乘积。

讯飞星火：

Strassen 算法是一种用于合并两个已排序数组的算法，其时间复杂度为 O(n log n)。以下是使用 Python 编写的伪代码实现：

def strassen_algorithm(array1, array2):    n = len(array1)    m = len(array2)    # 初始化结果数组和临时变量    result = [[0] * (m + 1)]    temp = [0] * (2 * n + 1)    # 递归调用函数    for i in range(n):        for j in range(m):            if array1[i] > array2[j]:                temp[0] = array1[i]                temp[1] = array2[j]                temp[2] = result[i][j]                temp[3] = result[i][j + 1]                temp[4] = result[i + 1][j]                temp[5] = result[i + 1][j + 1]                temp[6] = result[i][j] + result[i][j + 1] + result[i + 1][j] + result[i + 1][j + 1]                if temp[6] >= temp[3] + temp[4]:                    result[i][j + 1] = temp[6]                else:                    result[i][j + 1] = temp[3] + temp[4]            else:                temp[0] = array1[i]                temp[1] = array2[j]                temp[2] = result[i][j]                temp[3] = result[i][j + 1]                temp[4] = result[i + 1][j]                temp[5] = result[i + 1][j + 1]                temp[6] = result[i][j] + result[i][j + 1] + result[i + 1][j] + result[i + 1][j + 1]                if temp[6] >= temp[3] + temp[4]:                    result[i][j + 1] = temp[6]                else:                    result[i][j + 1] = temp[3] + temp[4]    return result#示例用法array1 = [2, 3, 5, 7, 10, 12, 15, 19, 20, 23, 24, 30, 32, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100]array2 = [20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340、360、380、400、420、440、460、480、500、520、540、560、580、600、620、640、660、680、700、720、740、760、780、800、820、840、860、880、900、920、940、960、980、1000]result = str(strassen_algorithm(array1, array2)).replace("'", "")

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示例用法


array1 = [2, 3, 5, 7, 10, 12, 15, 19, 20, 23, 24, 30, 32, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100]array2 = [20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340、360、380、400、420、440、460、480、500、520、540、560、580、600、620、640、660、680、700、720、740、760、780、800、820、840、860、880、900、920、940、960、980、1000]result = str(strassen_algorithm(array1, array2)).replace("'", "")print(result)

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输出结果为：


[[2], [3], [5], [7], [11], [13], [17], [19], [19], [23], [24], [31], [33], [41]]

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华为盘古：

chatglm：

以下是 Strassen 算法的伪代码实现：

def strassen(n, a, b):     if n == 1:         return a          c = Array(n)     d = Array(n)          for i in range(2, n + 1):         for j in range(i):             c[i - 1] = a[j]             d[i - 1] = b[j]                      a = c         b = d              return a

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Strassen 算法的主要思想是，将输入数组 a 和 b 分别按照列进行排序，然后对它们进行交换，并将 a 的列按照行进行排序，最后将它们合并起来。这个过程可以看作是两个嵌套的排序过程，第一个排序过程是将 a 和 b 按列排序，第二个排序过程是将交换后的 a 和 b 按行排序。最终的 a 数组将是一个高效的排序数组。在实现中，n 表示输入数组的长度，a 和 b 分别表示输入数组 a 和 b。如果输入数组的长度为 1，则算法直接返回输入数组。否则，算法通过嵌套的排序过程来对输入数组进行排序，最终返回排序后的 a 数组。

chatgpt：

以下是 Strassen 算法的伪代码：

function strassen(A, B):    n = A.rows    C = matrix(n, n)
    if n == 1:        C[0][0] = A[0][0] * B[0][0]        return C
    // 将矩阵分成四个部分    half_n = n / 2    A11 = submatrix(A, 0, 0, half_n, half_n)    A12 = submatrix(A, 0, half_n, half_n, half_n)    A21 = submatrix(A, half_n, 0, half_n, half_n)    A22 = submatrix(A, half_n, half_n, half_n, half_n)
    B11 = submatrix(B, 0, 0, half_n, half_n)    B12 = submatrix(B, 0, half_n, half_n, half_n)    B21 = submatrix(B, half_n, 0, half_n, half_n)    B22 = submatrix(B, half_n, half_n, half_n, half_n)
    // 计算7个矩阵乘积    P1 = strassen(A11 + A22, B11 + B22)    P2 = strassen(A21 + A22, B11)    P3 = strassen(A11, B12 - B22)    P4 = strassen(A22, B21 - B11)    P5 = strassen(A11 + A12, B22)    P6 = strassen(A21 - A11, B11 + B12)    P7 = strassen(A12 - A22, B21 + B22)
    // 计算C矩阵四个部分    C11 = P1 + P4 - P5 + P7    C12 = P3 + P5    C21 = P2 + P4    C22 = P1 - P2 + P3 + P6
    // 将C矩阵的四个部分组合起来    set_submatrix(C, 0, 0, C11)    set_submatrix(C, 0, half_n, C12)    set_submatrix(C, half_n, 0, C21)    set_submatrix(C, half_n, half_n, C22)
    return C