并行式快速路径无锁的QoS流量控制算法设计

并行与串行数据结构与算法课程设计报告

课程实验报告课程名称：并行与串行数据结构与算法 专业班级：ACM1301 学号：U201315057 姓名：李海锋 指导教师：陆枫 报告日期：2015.9.23 计算机科学与技术学院

目录 1、课程设计概述 (2) 1.1 课设目的 (2) 1.2 课设要求 (2) 1.3 实验环境 (3) 2、系统总体设计 (4) 2.1 系统主模块结构体 (4) 2.2 找附近的最近的三个某地 (5) 2.3 找两点之间最短路径 (6) 2.4 数据录入模块 (7) 3、数据结构和算法详细设计 (7) 3.1 地图的存储 (7) 3.1.1 地图背景图片的存储 (7) 3.1.2 地图点 (7) 3.2 找附近的最近的特定地点（findNearby） (8) 3.3 找最短路径 (8) 4、程序实现简要说明 (9) 4.1开发环境 (9) 4.2 支持包 (9) 4.3 函数原型 (10) MainActivity.java:实现了地图主要功能 (10) Setting.java：地图数据的录入 (12) 4.4 函数功能调用关系 (14) MainActivity.java：地图主要功能程序 (15) Setting.java：数据录入程序 (15) 5、程序测试及结果分析 (16) 5.1 功能测试 (16)

5.2 测试结果分析 (22) 6、复杂度分析 (22) 6.1 输入地点名查找，鼠标点击显示 (22) 6.2 找两点之间的最短路径(dijkstra) (22) 6.3 找附近最近的三个某地 (22) 7、软件的用户使用说明 (23) 8、特色与不足 (23) 8.1 特色 (23) 8.2 不足 (23) 九、主要参考文献 (24)

“出租车计费”算法分析与程序设计教案

VB录入、运行源程序的操作、使用教案 一、教材分析 算法作为信息科技课程教学内容，旨在培养和提高学生的逻辑思维能力，以及用计算机去分析问题、解决问题的能力。然而算法的相关概念比较枯燥，理论过于抽象，对学生的能力要求较高，所以在教学过程中往往难以把握，也不容易引发学生的兴趣。因此需要教师在教学设计和课堂教学中，运用各种手段，使教学内容生动起来，活起来。 二、关于教学目标 在知识目标方面：通过对出租车计价器收费方法的算法设计，使学生理解分支结构解决问题的基本思想，能用分支结构算法来解决实际问题。 在能力目标方面：通过对出租车计价器收费方法的算法设计，培养和提高学生逻辑思维能力以及培养学生在算法研究中的自学探究能力和解决具体问题的能力。在情感目标方面：通过对出租车计价器收费方法的算法设计，激发学生兴趣，提高学生学习的主动性和积极性。让学生知道算法设计在现实生活中的重要性和程序设计的实用性。同时也倡导同学间的相互研究讨论的风气，逐步养成合作学习的好风气，取长补短、共同提高。 三、关于教学设计 中小学信息科技课程既承担着让中小学生了解、熟悉、掌握信息科技的基础知识和基本操作技能的任务，又承担着通过学习，学会利用信息技术发展创造性思维，培养解决真实、开放问题能力的任务。 四、关于教学策略 通过项目式学习，一般要求学生应以小组为单位，联系学习、生活的实践，设计学习任务、课题或项目，教师只起组织、指导作用，并考虑制定可行的评价方案。对于在项目活动中出现学生思维出现盲点或陷入小巷思维时，教师因势利导，给与学生适时的引导与帮助。这样将更有利于学生正确地分析问题、思考问题，学生思维才能得到更有效的培养和锻炼。 最后，期望通过本项目学生能充分理解分支结构解决问题的基本思想，根据算法画出流程图。同时能形成相互研究讨论的风气，逐步养成合作学习的好风气，取

北大屈婉玲算法分析与设计 习题解答4

Exercise1 说明：对于算法设计的习题，解题要求如下：先用一段简短的文字说明算法的主要设计思想，其中所引入的符号要给出必要的说明，是否给出伪码根据题目要求确定. 可以调用书上的算法作为子过程，最后对所设计的算法需要给出时间复杂度的分析. 1. 对以下函数，按照他们的阶从高到低排列；如果f (n )与g (n )的阶相等，表示为f (n )=Θ(g (n )). n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n log ,2,,log ,log log ,,,2,)(log ,log , )2/3(,,2,!,1,log ),!log(log 3log log 2log log /12 2. 求解以下递推方程： (1) ?????=++=1 )1(,)4()2()(T c cn n T n T n T 为常数 (2) ???=+=1 )1()log ()2/(5)(2 T n n n T n T 3．设A 是含有n 个元素的数组，如果元素x 在A 出现的次数大于n /2，则称x 是A 的主元素. (1) 对于可排序的数组，设计一个测试算法. (2) 如果A 中元素只能进行“是否相等”的测试，但是不能排序，设计一个算法判断A 中是否存在主元素. 4．设X [0:n ?1]和Y [0:n ?1]为2个数组，每个数组含有n 个已排好序的数。试设计一个O (log n )时间的算法，找出X 和Y 的2n 个数的中位数. 5．设S 是含有n 个数的数组，k 是给定正整数，k i k ，那么就称(i j ,i k )是这个排列的一个逆序. 一个排列含有逆序的个数称为这个排列的逆序数. 例如排列263451含有8个逆序(2,1), (6,3),(6,4),(6,5),(6,1),(3,1),(4,1),(5,1)，它的逆序数就是8. 显然，由1,2,…,n 构成的所有n !个排列中，最小的逆序数是0，对应的排列就是12…n ；最大的逆序数是n (n ?1)/2，对应的排列就是n (n ?1)…21. 逆序数越大的排列与原始排列的差异度就越大. 利用二分归并排序算法设计一个计数给定排列逆序的分治算法，并对算法进行时间复杂度的分析.

并行算法设计与分析考题与答案

《并行算法设计与分析》考题与答案 一、1.3，处理器PI的编号是： 解：对于n ×n 网孔结构,令位于第j行，第k 列（0≤j，k≤n-1）的处理器为P i（0≤i≤n2-1）。以16处理器网孔为例,n=4（假设j、k由0开始）： 由p0=p(j,k)=p(0,0) P8=p(j,k)=p(2,0) P1=p(j,k)=p(0,1) P9=p(j,k)=p(2,1) P2=p(j,k)=p(0,2) P10=p(j,k)=p(2,2) P3=p(j,k)=p(0,3) P11=p(j,k)=p(2,3) P4=p(j,k)=p(1,0) P12=p(j,k)=p(3,0) P5=p(j,k)=p(1,1) P13=p(j,k)=p(3,1) P6=p(j,k)=p(1,2) P14=p(j,k)=p(3,2) P7=p(j,k)=p(1,3) P15=p(j,k)=p(3,3) 同时观察i和j、k之间的关系，可以得出i的表达式为：i= j * n+k

一、1.6矩阵相乘（心动算法） a)相乘过程 设 A 矩阵= 121221122121 4321 B 矩阵=1 23443212121121 2 【注】矩阵元素中A(i,l)表示自左向右移动的矩阵，B(l,j)表示自上向下移动的矩阵，黑色倾斜加粗标记表示已经计算出的矩阵元素,如12, C(i,j)= C(i,j)+ A(i,l)* B(l,j) 1 2、

4、

6、

8、

10 计算完毕 b)可以在10步后完成，移动矩阵长L=7，4*4矩阵N=4,所以需要L+N-1=10

《程序设计与算法分析》课程设计报告

数据结构课程设计报告 设计名称：1）简单个人电话号码查询系统 2）哈希表设计

《程序设计与算法分析》课程设计报告 一、简单个人电话号码查询系统 1、需求分析 1、程序的功能：实现一个简单的个人电话号码查询系统，根据用户输入的信息进行排序（按电话号码）并且可以进行快速查询（按姓名），同时还可以进行插入、删除、修改等维护功能 2、输入输出的要求：电话本中每个人的各项信息需要由键盘进 行输入，应用getch 函数进行输入，printf 函数实现输出。 3、测试数据。 2、概要设计 1、存储结构设计说明： 应用结构体类型的数组对电话本中的记录进行存储。 struct record { char name[20]; char phone[20]; char mailbox[20]; }people[60]; 2、程序设计组成框图 3、详细设计 1、主函数 函数功能：对写入文件函数及主菜单函数进行调用。实现主菜单的显示 函数类型：未调用参数，且无返回值。 函数调用关系描述：调用主菜单函数及写入文件函数，实现主菜 个人电话本系统 主菜单 文件导入函数 添加记录函 数 修改菜单 按姓名修改 删除菜单 删除函数 查找菜单 查找函数 排序菜单 排序函数 显示所有 写入文件

单的显示。 2、从文件导入函数 函数功能：判断文件是否存在，存在进行导入，不存在进行文件导入。 函数类型：未调用参数，且无返回值。 算法说明（流程图表示） 开始 是否为输入打开文件失败 是否为输出打开文件失败 建立失败 通讯录 已建立 返回主菜单 退出 指针调到文件尾 文件当 前位置 是否大 于0 返回文件头部，遍历 向电话本中写入信 息 文件导入 成功 任意键回主 菜单 文件导入成功， 无任何记录，任 意键回主菜单 返回主菜单 否 否 否 是 是 是 从文件导入函数流程图

北大屈婉玲算法分析与设计习题解答5.pdf

Exercise2 要求：对变量给出说明，动态算法要给出优化函数的递推方程、标记函数等，并给出时间复杂度分析。是否需要写伪码，看题目要求。对于给定实例，求出这个实例的解。 1. 有n 个底面为长方形的货柜需要租用库房存放. 如果每个货柜都必须放在地面上，且所有货柜的底面宽度都等于库房的宽度，那么第i 个货柜占用库房面积大小只需要用它的底面长度l i 来表示，i =1, 2, …, n . 设库房总长度是L ，且L l n i i >∑=1. 设库房单位长度的租金是常数c ，如果要求库房出租的收益达到最大，如何选择放入库房的货柜？设计一个算法求解这个问题，给出算法的伪码描述. 2. 设有n 种不同面值的硬币，第i 种硬币的币值是v k (其中v 1=1)，重量是w i ，i =1,2,…,n 且现在购有某些总价值为y 的商品，需要用这些硬币付款，如果每种钱币使用的个数不限，问如何选择付款的方法使得付出钱币的总重量最轻？设计一个求解该问题的算法. 假设问题的输入实例是： v 1=1, v 2=4, v 3=6, v 4=8 w 1=1, w 2=2, w 3=4, w 4=6 y =12 给出算法在该实例上计算的备忘录表和标记函数表，并说明付线的方法. 3. 有n 项作业的集合J ={1,2,…,n }，每项作业i 有加工时间t (i )∈Z +，效益值v (i )，任务的结束时间D ∈Z +，其中Z +表示正整数集合. 一个可行调度是对J 的子集A 中任务的一个安排，对于i ∈A ，f (i )是开始时间，且满足下述条件： f (i )+t (i )≤f (j ) 或者f (j )+t (j )≤f (i ), j ≠ i i , j ∈A D k t A k ≤∑∈)( 设机器从0时刻开动，只要有作业就不闲置，求具有最大总效益的调度. 给出算法的伪码. 4. 把0-1背包问题加以推广. 设有n 种物品，第i 种物品的价值是v i , 重量是w i ，体积是c i ，且装入背包的重量限制是W ，体积是V . 问如何选择装入背包的物品使得其总重不超过W ，总体积不超过V 且价值达到最大？ 5. 有n 个分别排好序的整数数组A 0，A 1, …, A n －1，其中A i 含有x i 个整数，i = 0,1,…,n －1. 已知这些数组顺序存放在一个圆环上，现在要将这些数组合并成一个排好序的大数组，且每次只能把两个在圆环上处于相邻位置的数组合并. 问如何选择这n －1次合并的次序以使得合并时总的比较次数达到最少？

OpenJudge算法设计与分析习题解答

1、硬币面值组合 描述 使用1角、2角、5角硬币组成n 角钱。 设1角、2角、5角的硬币各用了a、b、c个，列出所有可能的a, b, c组合。 输出顺序为：先按c的值从小到大，若c相同则按b的值从小到大。 输入 一个整数n（1 <= n <= 100)，代表需要组成的钱的角数。 输出 输出有若干行，每行的形式为： i a b c 第1列i代表当前行数（行数从001开始，固定3个字符宽度，宽度不足3的用0填充），后面3列a, b, c分别代表1角、2角、5角硬币的个数（每个数字固定12个字符宽度，宽度不足的在左边填充空格）。

源代码： #include #include int main(){ int t=1; int i,j,k; int n; scanf("%d",&n); int A=n,B=n/2,C=n/5; for(i=0;i<=C;i++){ for(j=0;j<=B;j++){ for(k=0;k<=A;k++){ if(i*5+j*2+k*1==n){ printf("%03d%12d%12d%12d\n",t,k,j,i); t++; } } } } getchar(); return 0; } 2、比赛排名 描述 5名运动员参加100米赛跑，各自对比赛结果进行了预测：A说：E是第1名。 B说：我是第2名。 C说：A肯定垫底。 D说：C肯定拿不了第1名。

E说：D应该是第1名。 比赛结束后发现，只有获第1名和第2名的选手猜对了，E不是第2名和第3名，没有出现名次并列的情况。 请编程判断5位选手各是第几名。 输入 无 输出 输出要求：按ABCDE的顺序输出5行，其中第1行是A的名次，第2行是B的名次，第3行是C的名次，第4行是D的名次，第5行是E的名次。 样例输入 样例输出 源代码： #include int main() { printf("5\n"); printf("2\n"); printf("1\n"); printf("3\n"); printf("4\n"); return 0; } 3、鸡兔同笼 描述 一个笼子里面关了鸡和兔子（鸡有2只脚，兔子有4只脚，没有例外）。已经知道了笼子里面脚的总数a，问笼子里面至少有多少只动物，至多有多少只动物。

解析算法和程序实现教学设计Word版

解析算法及程序实现教学设计 一、设计思想 根据《新课标》的要求，本课“解析算法”的学习目的是使学生进一步体验算法设计思想。为了让学生更易理解其算法的思想：用解析法找出数学表达式，用它来描述问题的原始数据与结果之间的关系。本堂课的设计思路：通过一元二次方程求解实例引入主题——认知主题——实践体验主题——扩展与提高这几个阶段层层深入的递进式方法使学生充分掌握解析算法。从而使学生形成解析算法的科学逻辑结构。 二、教材分析 本课的课程标准内容： 结合实例，经历分析问题、确定算法、编程求解等用计算机解决问题的基本过程，认识算法和程序设计在其中的地位和作用。掌握使用解析算法设计程序解决问题的方法基本要求：1.初步掌握解析算法。2.初步掌握解析算法的程序实现。 教材中很多例子，但是考虑到课时，具体采用了“计算1900年开始的任意一天是星期几”的问题。 三、学情分析 学生对程序的3种基本模式已有一个了解的基础，对于简单的程序段也有一定的认知意识。并且已学习了枚举算法，这对本节课的教学产生积极的作用。但学生还是会觉得算法设计比较难掌握，困难之处在于，如何将题目的设计思想转化为流程图，根据流程图写出相应的代码并通过自己编制程序上机实践来体验。因此在课堂分析过程中，学生应当从听课认识——分析理解——实践探究这些过程中全面掌握解析算法的设计思想，并能用此算法来解决日常生活问题及与其他学科有所关联的一些简单问题。 四、教学目标 知识与技能：理解解析算法的概念和特点，通过分析了解解析算法的解题结构，初步掌握对解析算法的程序实现。 过程与方法：通过具体问题分析，归纳解析算法的基本思想和方法，确定解题步骤。让学生理解如何用3步法来解决实际问题（提出问题——分析问题——解决问题）； 情感态度与价值观：通过小组合作，增进学生间的学习交流，培养合作能力，激发学生学习能动性；感受解析算法的魅力，养成始终坚持、不断积累才能获得成功的意志品质。 五、重点与难点 重点：通过计算1900年开始的任意一天是星期几，让学生理解解析算法的思想，初步

北大PKU 慕课 EDX 数据结构与算法 第七章图 quiz答案与解析

第七章树

PROBLEM 2 (1/1 分) 一个深度为h的满k叉树，最多有多少个结点？（独根树深度为0）There is a full k-ary tree, whose depth is h. How many nodes can it have at most? (The depth of a tree, which only has a root node, is 0.) k^(h-1) k^h (k^(h+1)-1)/(k-1) (k^(h+1)-1)/(k-1) - 正确 (k^h-1)/(k-1) Explanation 层数---节点数 number of levels---number of nodes 0---1 1---k 2---k^2 3---k^3 .... h---k^h 所以答案是： so, the answer is： 1+k+k^2+k^3+...+k^h = (k^(h+1)-1)/(k-1)

PROBLEM 3 (1/1 分) 2-3树是一种特殊的树，它满足两个条件： （1）每个内部结点有两个或三个子结点；（2）所有的叶结点到根的路径长度相同； 如果一棵2-3树有9个叶结点，那么它可能有_________个非叶结点。(多项) 2-3 tree is a special kind of tree, it satisfy: （1）Every internal node has 2 or 3 child nodes. (2)All the leaf nodes have the same length of the path to the root node. If a 2-3 tree has 9 leaf nodes, then it may have __________ non-leaf nodes.（There are more than one correct answers） 4, 7, - 正确 4 5 6 7 Explanation 倒数第二层若是3个结点，深度为2，加上根结点，一共4个非叶子结点。 倒数第二层若是4个结点，深度为3，倒数第三层（第二层）有2个结点，一共4+2+1=7个非叶子结点。 If the second level from the bottom has 3 nodes, the depth of tree will be 2, and the tree will has 4 non-leaf nodes, including the root node. If the second level from the bottom has 4 nodes, the depth of tree will be 3, the third level from the bottom will has 2 nodes, and the tree will has 4+2+1=7 non-leaf nodes

北京大学算法设计与分析课09年期末试题

内部资料，转载请注明出处，谢谢合作。 北京大学信息科学技术学院考试试卷 考试科目：算法设计与分析 姓名： 学号： 考试时间：2009年6月9日 任课教师: 以下为试题和答题纸，共 9 页。

一、填空题(选做5道，10分) 1．用矩阵幂的方法求斐波那契数，其运行时间为（）。2．对于一个可以用动态规划法求解的问题，要求问题既要满足（）的特性，又要具有大量的（）。3．对于一个可以用贪心法求解的问题，不仅要求问题满足 （）的特性，还应证明其贪心策略的（）。4．设有n个栈操作（PUSH、POP、MULTIPOP ）的序列，作用于初始为空的栈S。不区分三种操作，则每个操作的最坏运行时间为（），平摊运行时间为（）。 5．三种平摊分析的方法分别为（）、（）、（）。 6．四后问题的搜索空间为（）树；0-1背包问题的搜索空间为（）树；巡回售货员问题的搜索空间为（）树。 7．（）法的求解目标是找出解空间树中满足约束条件的所有解，而（）法的求解目标则是找出满足约束条件的一个解，或是在满足约束条件的解中找出在某种意义下的最优解。 8．回溯法一般以（）优先的方式搜索解空间树，而分支限界法则一般以（）优先或以最小耗费优先的方 式搜索解空间树。

二、单项选择题(10分) Array 1．下列关于排序算法的叙述，不正确的是？（） A) 堆排序的最差情形运行时间为Θ(n lg n) B) 快速排序平均情形运行时间为Θ(n lg n) C) 任何排序算法的最差情形运行时间都不可能比Ω(n lg n)更小 D) 插入排序在最好情形下的运行时间为Θ(n) 2．对于课堂讲解的线性时间内找第i小的元素的算法，（） 下列叙述中不正确的是？ A) 算法第一步中可以按每五个元素一组找中位数； B) 算法第一步中可以按每七个元素一组找中位数； B) 算法第一步中不能按每三个元素一组找中位数； D) 如果要求的n个元素的中位数，则中位数一定是第一步中找到的中 位数中的某一个。 3．主方法可以求解满足形如下式的递推方程，（） A) 对于系数a，必须满足a≥1 B) 对于系数b，必须满足b > 1 C) 若对于常数ε> 0，f(n)=O(n log b a-ε)，则T(n)=Θ(n log b a) D) 若f(n)=O(n log b a)，则T(n)=Θ(n log b a log n) 4．下列哪些问题不能用贪心法求解？（） A) 霍夫曼编码问题B) 单源最短路径问题 C) 0-1背包问题D) 最小生成树问题

并行算法的设计基础

第四章 并行算法的设计基础 习题例题： 1. 试证明Brent 定理：令W (n)是某并行算法A 在运行时间T(n)内所执行的运算数量，则 A 使用p 台处理器可在t(n)＝O(W(n)／p+T(n))时间内执行完毕。 2. 假定P i （1≤i ≤n ）开始时存有数据d i , 所谓累加求和指用 1 i j j d =∑来代替P i 中的原始值 d i 。 算法 PRAM-EREW 上累加求和算法 输入： P i 中保存有d i , l ≤ i ≤ n 输出： P i 中的内容为 i j j l d =∑ begin for j = 0 to logn – 1 do for i = 2j + 1 to n par-do (i) P i = d i-(2^i) (ii) d i = d i + d i-(2^j) endfor endfor end (1)试用n=8为例，按照上述算法逐步计算出累加和。 (2)分析算法时间复杂度。 3. 在APRAM 模型上设计算法时，应尽量使各处理器内的局部计算时间和读写时间大致 与同步时间B 相当。当在APRAM 上计算M 个数的和时，可以借用B 叉树求和的办法。 假定有j 个处理器计算n 个数的和，此时每个处理器上分配n/p 个数，各处理器先求出自身的局和；然后从共享存储器中读取它的B 个孩子的局和，累加后置入指定的共享存储单元SM 中；最后根处理器所计算的和即为全和。算法如下： 算法 APRAM 上求和算法 输入： n 个待求和的数 输出： 总和在共享存储单元SM 中 Begin (1) 各处理器求n/p 个数的局和,并将其写入SM 中 (2) Barrier (3) for k = [ log B ( p(B – 1) + 1) ] – 2 downto 0 do 3.1 for all P i , 0 ≤ i ≤ p – 1,do if P i 在第k 级 then P i 计算其B 各孩子的局和并与其自身局和相加,然后将结果写入SM 中 endif

习题作业-第五章 并行算法的一般设计方法

第5章 并行算法的一般设计策略 习题例题： 1、 令n是待排序的元素数，p＝2d是d维超立方中处理器的数目。假定开始随机选定主元x，并将其播送给所有其他处理器，每个处理器按索接收到的x，对其n/p个元素按照≤x 和＞x进行划分，然后按维进行交换。这样在超立方上实现的快排序算法如下： 算法5.6 超立方上快排序算法 输入：n个元素，B = n/p, d = log p 输出： 按超立方编号进行全局排序 Begin (1)id = processor’s label (2)for i=1 to d do (2.1) x = pivot / * 选主元 * / (2.2) 划分B为B1和B2满足B1 ≤B＜B2 (2.3) if第i位是零 then (i) 沿第i维发送B2给其邻者 (ii) C = 沿第i维接收的子序列 (iii) B= B1∪C else (i) 沿第i维发送B1给其邻者 (ii) C = 沿第i维接收的子序列 (iii) B= B2∪C endif endfor (3)使用串行快排序算法局部排序B = n/p个数 End ① 试解释上述算法的原理。 ② 试举一例说明上述算法的逐步执行过程。 2、 ① 令T = babaababaa。P =abab，试用算法5.4计算两者的匹配情况。 ② 试分析KMP算法为何不能简单并行化。 3、 给定序列（33，21，13，54，82，33，40，72）和8个处理器，试按照算法5.2构造一棵为在PRAM-CRCW模型上执行快排序所用的二叉树。 4、 计算duel(p, q)函数的算法如下： 算法5.7 计算串匹配的duel(p, q) 的算法 输入： WIT〔1: n-m+1〕，1≤p＜q≤n-m+1，(p - q) ＜ m/2 输出： 返回竞争幸存者的位置或者null（表示p和q之一不存在） Begin if p=null then duel= q else

第6章 程序设计与算法分析(答案)

第6章程序设计与算法分析 习题(答案) 一、选择题 1. A 2. D 3. A 4. C 5. D 6. B 7. B 8. D 9. ABCD 10. D 11. C 12. A 13. B 14. D 15. A 二、简答题 1．简述程序的概念。 答：一个程序就是能够实现特定功能的一组指令序列的集合。或者表示为：程序＝算法＋数据结构。 2．结构化程序设计的思想是什么？ 答：结构化程序设计的基本思想就是采用自上而下、逐步求精的设计方法和单入口单出口的控制结构。 3．结构化程序设计的原则是什么？ 答：结构化程序设计的原则是： (1) 使用顺序、选择、循环3种基本控制结构表示程序逻辑。 (2)程序语句组织成容易识别的语句模块，每个模块都是单入口、单出口。 (3)严格控制GOTO语句的使用。 4．结构化程序设计语言采用自顶向下的方法进行程序设计的特点是什么？ 答：利用结构化程序设计语言采用自上而下的方法进行程序设计的特点是： (1) 问题分解成子问题的结构必须与3种基本程序结构之一相对应。 (2) 问题的划分决定了程序的结构。一方面，子问题的划分决定了这一层次的程序是3种基本结构中的哪一种结构；另一方面，一个问题该如何划分成子问题是灵活的，并不是只有一种分解方法。分解的好坏就决定了设计的质量，也决定了程序的不同结构。 (3) 问题的边界应该清晰明确。只有这样才能精确地解决这些子问题，否则就会模棱两可，无从下手。 5．简述面向对象和结构化程序设计的区别。 答：面向对象是从本质上区别于传统的结构化方法的一种新方法、新思路。它吸收了结构化程序设计的全部优点，同时又考虑到现实世界与计算机之间的关系，认为现实世界是由一系列彼此相关并且能够相互通信的实体组成，这些实体就是面向对象方法中的对象，每个对象都有自己的自然属性和行为特征，而一类相似对象的共性的抽象描述，就是面向对象方法中的核心——类。

RSA算法分析与编程实现

实验二 RSA算法 实验目的： 1．深入了解RSA加密算法的加密原理 2．通过编程模拟RSA算法的加密过程 实验内容： 一. RSA概述 ①RSA加密算法是一种最常用的非对称加密算法，CFCA在证书服务中离不了它。在公钥加密标准和电子商业中，RSA被广泛使用。 ②公钥和私钥 1.随意选择两个大的质数p和q，p不等于q，计算N=pq。 2.根据欧拉函数，不大于N且与N互质的整数个数为(p-1)(q-1) 3.选择一个整数e与(p-1)(q-1)互质，并且e小于(p-1)(q-1) 4.用以下这个公式计算d：d× e≡ 1 (mod (p-1)(q-1)) 5.将p和q的记录销毁。 (N,e)是公钥，(N,d)是私钥。(N,d)是秘密的。Alice将她的公钥(N,e)传给Bob，而将她的私钥(N,d)藏起来。 二.RSA算法的编程实现 #include #include using namespace std; void main() { int p,q;//定义存放两个质数的变量 cout<<"请输入两个较大的素数："<>p>>q; cout<<"p="<>e;//输入e值 for(i=1;;i++)//计算d值 { d=(float)(o*i+1)/e; if(d-(int)d==0) break; } cout<<"e="<

算法程序设计知识点汇总

算法与程序设计知识点汇总 第一章 计算机解决问题的基本过程 一、开始 分析问题 设计算法 编写程序 调试、运行程序 问题解决 二、算法-----程序设计的“灵魂 ” 1、定义：就是解决问题的方法和步骤 2 1、确定性：每一步都有确切的含义 2、有穷性：执行的步骤和每一步执行的时间都是有限的 3、输入：有零个或多个输入 4、输出：至少产生一个输出 5、可行性：原则上可精确运行 3、算法的描述：1、自然语言 2、流程图(P11) 3、伪代码（p12） 4、计算机语言 三：程序设计语言的发展： 须经过转换处理。 高级语言：更接近于自然语言（英语）和数学语言的编程语言，容易掌握和使用，也不能直接识别，必须经过转换才能被计算机执行。 第二章 一、visiual basic 可视化程序开发工具，主要是让程序设计人员利用软件本身所提供的各种控件，像搭积木一样构造应用程序的各种界面，然后再编写少量的代码就可以构建应用程序，提供了程序设计，编辑，调试，运行于一体的集成开发环境。 二、VB6.0的集成开发环境 三个工作栏： 标题栏 菜单栏 工具栏 六个基本窗口： 主窗口(main) 窗体窗口(form) 工具箱窗口(toolbox) 工程窗口(project) 属性窗口(properties) 窗体布局窗口(formlayout) 三、属性---用来描述对象的外部特征 四、常用控件 熟悉常用控件(标签、文本框、命令按钮)的作用，图标及其属性 五、数据的表示与处理 1、Vb 数据类型

2、常量与变量的说明： 常量说明：Const a=3.14 const a as single=3.14 变量说明： Dim a As integer Dim b As integer Dim a,b As integer 3、运算符 (1) 算术运算符 (2)字符串运算符 ＆、+字符串连接 " 123 " + " 456 "结果 " 123456 " " 123 " & " 456 " 结果 " 123456 " 区别: + 两边必须是字符串, & 不一定 例如: "abcdef" & 12345 ' 结果为 "abcdef12345 " "abcdef " + 12345 ' 出错 "123" & 456 ' 结果为" 123456 " “123” + 456 ' 结果为 579 注意： "123 " + True'结果为 122 True转换为数值-1，False转换为数值0 (3)关系运算符 a、将两个操作数进行大小比较,结果为逻辑量。如：3>2结果为True。 b、字符串比较,则按字符的ASCII码值从左到右一一比较,直到出现不同的字符为止.。 例： " ABCDE " > " ABRA " 结果为 False 注释：A—Z的ASCII码值为65—90； a—z的ASCII码值为97—122；(选修教材124页)

北京大学屈婉玲算法设计与分析最新课件07

第7章NP完全性 主要内容 Turing机 计算复杂性理论 NP完全性理论的基本概念 用NP完全性理论分析问题 NP难度

Turing机的定义基本模型双向无限带的Turing机 = M= < Q, ∑, Γ, δ, q0, B, F >, 其中 Q有穷状态集 Γ有穷带字符集 ∑输入字符集∑?Γ B空白字符, B∈Γ－∑ q 0初始状态, q ∈Q F终结状态集, F?Q,q Y, q N∈F :(－L R} δ: (Q F)×Γ→Q×Γ×{L,R} 状态转移函数 B x1x2x3… x n B带 读写头 有限状态控制器FSC

瞬时描述-格局(ID)α1qα2表示此刻Turing机的FSC处于状态q, 读写头指在串α2的第一个字符. 的第个字符 例如g机的某时刻的状态转移函数是 Turing M δ(q, x i) = (p,Y,L) 带上的字符串为x x2... x i... x n, 读写头指向字符x, 则它的 1 2 i n i 瞬间描述是: x1x2 ... x i-1q x i ... x n?x1x2...x i-2 p x i-1Yx i+1 ... x n ?表示由左边的ID一步达到右边的ID * ?表示由左边的ID经有限步达到右边的ID

实例 设L={ 0n1n | n ≥1 }, 设计接受L 的Turing机如下: = M<> Q= { q0, q1, q2, q3, q Y, q N}, ∑= { 0, 1}, {01} Γ= { 0, 1, X, Y, B }, F= { q Y,q N} { 初始将字符串放在从1 到n 方格中, FSC处在状态q, 读写头 指向方格1. 将第一个0改写成X, 然后带头向右扫描. 遇到第,, 一个1, 将1改为Y, 然后带头向左扫描. 遇到第一个X 改为向右扫描. 这时进入下一个巡回. 每个巡回将一对0 和1 改为X ,到接受或拒斥停机 和Y, 直到接受或拒斥停机.

基于OpenMP并行求和算法分析

基于OpenMP的并行求和算法的研究与分析【摘要】目前几乎所有主流cpu厂商都致力于大力发展多核处理器，增加芯片支持的并行能力，从而提升计算机运算速度。本文主要探讨近来流行的多核计算技术，介绍一种重要的工业标准openmp，以及通过一个基于openmp的并行求和的简单例子来分析和说明并行计算效率与传统串行计算效率比较的优势。 【关键词】多核处理；并行求和算法；多线程；openmp 0.引言 多核技术始终是近年来全球计算机技术发展的重要内容。自从英特尔在2006年底发布了全球第一基于openmp的并行遗传算法探讨397款主流服务器四核处理器后，英特尔一直致力于推动多核应用生态系统的成熟与发展。实际上，从2002年推出超线程技术开始，英特尔就开始了向多核技术转型的步伐。最终，英特尔公司将四个计算“大脑”装入一枚处理器中，随着至强5300的诞生，计算机行业宣告正式进入了多核时代。 多核计算将成为一种广泛普及的计算模式，影响企业和消费者用户的使用模式。如目前的服务器应用，要求高的吞吐率和在多处理器上的多线程应用；internet的应用、p2p和普适计算的应用都促使了计算机性能的不断提升。大型企业的erp、crm等复杂应用，科学计算、政府的大型数据库管理系统、数字医疗领域、电信、金融等都需要高性能计算，多核技术可以满足这些应用的需求。 本文主要探讨近来流行的多核计算技术，介绍一种重要的工业

标准openmp，以及通过一个基于openmp的并行求和的简单例子来分析和说明并行计算效率与传统串行计算效率比较的优势。 1.openmp openmp是一种适用于多种硬件平台的共享存储编程的工业应用标准，提供了一个可用的编程模型，具有简单、可移植性和可扩展性，灵活支持多线程和负载平衡的潜在能力，目前支持fortran语言，c和c++。openmp规范中定义的制导指令、运行库和环境变量，能够在保证程序可移植性的前提下，按照标准将已有的串行程序逐步并行化。 openmp程序开始于一个单独的主线程。主线程会一直串行地执行，直到遇见第一个并行域才开始并行执行。并行域表示该部分程序计算量大，需要多个处理器共同来处理以提高效率和运行速度；并行区间以外的部分表示该部分的程序不适宜或者不能并行执行，只能由一个处理器来执行。主线程创建一队并行线程，然后，并行域中的代码在不同的线程队中并行执行，当主线程在并行域中执行完后，它们或被同步或被中断，最后只有主线程在执行。实际上，所有的openmp的并行化，都是通过使用嵌入到c/c++或foaran源代码中的编译制导语句来达到的。在具体实现时，在并行域开始处添加openmp制导指令#pragma，另外，openmp是独立于平台的，如果编译器不支持openmp，将会自动忽略预处理指令#pragma，程序依然可以按照串行程序代码顺利编译执行。 2.传统求和算法

算法和程序设计分析及试题附答案_08-算法和程序设计

选修1：算法与程序设计 第一单元算法 一、知识内容 （一）使用计算机解决问题的一般过程 考试要求：对所列知识要知道其内容及含义，并能用自己的语言或动作进行表达、判断和直接运用。 1．一般过程 （1）分析问题确定要使用计算机来“做什么”，即确定解题的任务。 （2）寻求解决问题的途径和方法。 （3）用计算机进行处理。 2．确定解决问题的方法及步骤化 确定了解决问题的方法后，必须把解决问题的方法步骤化，即用某种方式告诉计算机每个需做什么。 计算机开始计算之前，需把解决问题的程序存储在内存中。通常一个程序包括指令和数据两部分。 （1）指令部分：指令是对计算机操作类型和操作数地址做出规定的一组符号。 （2）数据部分：计算所需的原始数据、计算的中间结果或最终结果。 3．设计程序时需要考虑的问题 （1）数据的存储：计算所需要的原始数据、计算产生的中间结果需要存储在不同的变量中。 （2）计算的过程：把解决问题的方法步骤化，并用计算机能执行的指令来有序地实现对应的步骤。 （3）典型的指令类型有输入指令、输出指令、算术运算指令、逻辑运算指令和控制转移指令。（二）算法及算法的表示方法 考试要求：对所列知识要理解其确切含义及与其它知识的联系，能够用所学的信息技术知识和操作方法解决实际问题，熟练应用信息技术进行信息的处理。 1．算法的特征 （1）有穷性。一个算法必须保证它的执行步骤是有限的，即它是能终止的。 （2）确定性。算法中的每个步骤必须有确切的含义，不应当有模棱两可的。 （3）能行性。算法中的每一个步骤都要足够简单，能实际能作的，而且在能在有限的时间内完成。 （4）有0个或多个输入。 （5）有一个或多个输出。 （三）用自然语言、流程图、伪代码表示算法 考试要求：对所列知识要理解其确切含义及与其它知识的联系，能够用所学的信息技术知识和操作方法解决实际问题，熟练应用信息技术进行信息的处理。 1．自然语言 就像写文章时所列的提纲一样，可以有序地用简洁的自然语言加数学符号来描述算法。 2．流程图 用国家颁布的标准（GB1526-89，ISO5807-1985）中规定的图示及方法来画流程图，常用的构件有如图所示。

北京大学算法设计与分析课09年期末试题

北京大学算法设计与分析课09年期末试题

内部资料，转载请注明出处，谢谢合作。 北京大学信息科学技术学院考试试卷 考试科目：算法设计与分析姓名：学号： 考试时间：2009年6月9日任课教师: 题号一二三四五六七八总分 分数 阅卷人 考场纪律 1．请持学生证入场考试，并按指定座位 就座；除必要的文具和教师指定的用具 用书外，其他所有物品包括手机、呼机、 MP3、电子词典、书籍、笔记、纸张等 严禁带入座位，必须放在指定位置。凡 有试题印制问题请向监考教师提出，不 得向其他考生询问。

2．认真、诚实、独立并在规定时间内完 成答卷，严禁任何形式的违纪作弊行为；否则，本答卷成绩以0分记，并根 据《北京大学本科考试工作与学术规范 条例》给予纪律处分。 3．提前交卷的考生不要在考场逗留，不 要在门口、窗外大声喧哗。考试结束时 间到，请停止答卷，在座位等候监考教 师收卷并清点完毕，方可离开考场；考 题和试卷不得带出考场。 以下为试题和答题纸，共9 页。 一、填空题(选做5道，10分) 1．用矩阵幂的方法求斐波那契数，其运行时间为（）。2．对于一个可以用动态规划法求解的问题，要求问题既要满足 （）的特性，又要具有大量的（）。3．对于一个可以用贪心法求解的问题，不仅要求问题满足 （）的特性，还应证明其贪心策略的（）。

4．设有n个栈操作（PUSH、POP、MULTIPOP ）的序列，作用于初始为空的栈S。不区分三种操作，则每个操作的最坏运行时间为 （），平摊运行时间为（）。 5．三种平摊分析的方法分别为（）、（）、（）。 6．四后问题的搜索空间为（）树；0-1背包问题的搜索空间为（）树；巡回售货员问题的搜索空间为（）树。 7．（）法的求解目标是找出解空间树中满足约束条件的所有解，而（）法的求解目标则是找出满足约束条件的一个解，或是在满足约束条件的解中找出在某种意义下的最优解。8．回溯法一般以（）优先的方式搜索解空间树，而分支限界法则一般以（）优先或以最小耗费优先的方式搜索解空间树。