CCF-CSP真题《202305-2 矩阵运算》思路+python，c++满分题解

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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： (W⋅(Q×KT))×V 点乘即对应位相乘，记 W(i) 为向量 W 的第 i 个元素，即将 (Q×KT) 第 i 行中的每个元素都与 W(i) 相乘。 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 3 2 1 2 3 4 5 6 10 10 -20 -20 30 30 6 5 4 3 2 1 4 0 -5 样例输出 480 240 0 0 -2200 -1100 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 Q * 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 K * 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：