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试题编号: | 202305-2 |
试题名称: | 矩阵运算 |
时间限制: | 5.0s |
内存限制: | 512.0MB |
问题描述: | 题目背景Softmax(Q×KTd)×V 是 Transformer 中注意力模块的核心算式,其中 Q、K 和 V 均是 n 行 d 列的矩阵,KT 表示矩阵 K 的转置,× 表示矩阵乘法。 问题描述为了方便计算,顿顿同学将 Softmax 简化为了点乘一个大小为 n 的一维向量 W: 现给出矩阵 Q、K 和 V 和向量 W,试计算顿顿按简化的算式计算的结果。 输入格式从标准输入读入数据。 输入的第一行包含空格分隔的两个正整数 n 和 d,表示矩阵的大小。 接下来依次输入矩阵 Q、K 和 V。每个矩阵输入 n 行,每行包含空格分隔的 d 个整数,其中第 i 行的第 j 个数对应矩阵的第 i 行、第 j 列。 最后一行输入 n 个整数,表示向量 W。 输出格式输出到标准输出中。 输出共 n 行,每行包含空格分隔的 d 个整数,表示计算的结果。 样例输入
样例输出
子任务70 的测试数据满足:n≤100 且 d≤10;输入矩阵、向量中的元素均为整数,且绝对值均不超过 30。 全部的测试数据满足:n≤104 且 d≤20;输入矩阵、向量中的元素均为整数,且绝对值均不超过 1000。 提示请谨慎评估矩阵乘法运算后的数值范围,并使用适当数据类型存储矩阵中的整数。 |
真题来源:矩阵运算
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思路讲解:
这道题也不难,再纸上推一下规律就能找到循环去计算的规律。这道题的重点在于时间复杂度,如果先算QK矩阵相乘,会得到n * n的矩阵,会显示超时,所以要先算后面两个矩阵,时间复杂度是可以过的。
c++满分题解:
#include using namespace std;typedef long long LL;const int N = 10010, D = 30;LL tmp[D][D], ans[N][N];int n, d;int Q[N][D], K[N][D], V[N][D], W[N];int main(){ cin >> n >> d; for (int i = 1; i <= n; i ++) for (int j = 1; j <= d; j ++) cin >> Q[i][j]; for (int i = 1; i <= n; i ++) for (int j = 1; j <= d; j ++) cin >> K[i][j]; for (int i = 1; i <= n; i ++) for (int j = 1; j <= d; j ++) cin >> V[i][j]; for (int i = 1; i <= n; i ++) cin >> W[i]; // 计算 K的转置 * V = tmp for (int i = 1; i <= d; i ++) for (int j = 1; j <= d; j ++) for (int k = 1; k <= n; k ++) tmp[i][j] += K[k][i] * V[k][j]; // 计算 Q * tmp = ans for (int i = 1; i <= n; i ++) for (int j = 1; j <= d; j ++) { for (int k = 1; k <= d; k ++) ans[i][j] += Q[i][k] * tmp[k][j]; ans[i][j] *= (LL) W[i]; } for (int i = 1; i <= n; i ++) { for (int j = 1; j <= d; j ++) cout << ans[i][j] << " "; cout << endl; } return 0;}
运行结果:
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