算法分析与设计作业(二)

算法分析与设计作业(二)
算法分析与设计作业(二)

《算法分析与设计》作业(二)

本课程作业由两部分组成。第一部分为“客观题部分”,由15个选择题组成,每题1分,共15分。第二部分为“主观题部分”,由简答题和论述题组成,共15分。作业总分30分,将作为平时成绩记入课程总成绩。

客观题部分:

一、选择题(每题1分,共15题)

1、动态规划算法解各个子问题的方法是:()

A、自底向上

B、自顶向下

C、随机选择

D、自底向上或自顶向下

2、回溯法解园排列问题的解空间树是:()

A、子集树

B、排列树

C、二叉树

D、多叉树

3、用分治法求平面最接近点对问题时采用的著名原理是:()

A、Johnson法则

B、鸽舍原理

C、牛顿原理

D、线性规划原理

4、分支限界法搜索解空间的方式是:()

A、广度优先

B、深度优先

C、随机

D、以上都不是

5、采用如下随机方法计算 值:()

A、随机投点法

B、舍伍德法

C、拉斯维加斯法

D、单纯形法

6、下面是描述算法复杂度的有:()

A、时间复杂度

B、鸽舍原理

C、二分法

D、随机化算法

7、下面不属于单纯形法步骤是:()

A、选入基变量

B、选离基变量

C、做转轴变化

D、动态规划

8、快速排序和线性时间选择的随机化版本是:()

A、舍伍德算法

B、拉斯维加斯算法

C、蒙特卡罗

D、单纯形法

9、用回溯法解旅行售货员问题时生成的解空间树是:()

A、子集树

B、排列树

C、二叉树

D、多叉树

10、用回溯法解0-1背包问题时生成的解空间树是:()

A、子集树

B、排列树

C、二叉树

D、多叉树

11、用分支限界法解布线问题时的解空间是:()

A、子集树

B、排列树

C、图

D、二叉树

12、跳跃表是采用哪种随机化算法设计的:()

A、舍伍德算法

B、拉斯维加斯算法

C、蒙特卡罗

D、单纯形法

13、合并排序和快速排序都采用的策略是:()

A、分治

B、Johnson法则

C、鸽舍原理

D、单纯形法

14、下面不属于单纯形法的步骤的是:()

A、选入基变量

B、选离基变量

C、作转轴变化

D、找最优子结构

15、Kruskal算法能解以下问题:()

A、单源最短路径

B、n后问题

C、最小生成树

D、装载问题

主观题部分:

二、改错题(每题2.5分,共2题)

下面的2个算法与本章中的二分搜索算法BinarySearch略有不同。请判断这2个算法的正确性。如果算法不正确,请说明产生错误的原因。如果算法正确,请给算法的正确性证明。

1 public static int binarySearch(int [] a, int x, int n)

{

int left = 0; int right = n - 1;

while (left+1!= right) {

int middle = (left + right)/2;

if (x > =a[middle]) left = middle;

else right = middle;

}

if (x==a[left]) return left;

return -1;

}

2 public static int binarySearch(int [] a, int x, int n)

{

If (n>0 && x>=a[0]) {

int left = 0; int right = n - 1;

while (left < right) {

int middle = (left + right)/2;

if (x < a[middle]) right = middle-1;

else left = middle;

}

if (x==a[left]) return left;

}

return -1;

}

三、写出下列题目的程序(每题5分,共2题)

1. 考虑最大团问题的子集空间树中第i层的一个结点x,设MinDegree(x)是以结点x为根的子树中所有结点度数的最小值。

(1)设x.u=min{https://www.360docs.net/doc/f43453914.html,+n-i+1, MinDegree(x)+1},证明以结点x为根的子树中任一叶结点所相应的团的大小不超过x.u。

(2)依此x.u的定义重写算法BBMaxClique.

(3)比较新旧算法所需的计算时间和产生的排列树结点数。

2. 租用游艇问题

问题描述:长江游艇俱乐部在长江上设置了n个游艇出租站1,2,…,n.游客可在这些游艇出租站租用游艇,游艇出租站i到游艇出租占j之间的租金为r(i, j),n

j

1。试

i≤

<

设计一个算法,计算出从游艇出租站1到游艇出租站n所需的最少租金。

编程任务:对于给定的游艇出租站i到游艇出租站j之间的租金为r(i, j),n

1,

i≤

<

j

编程计算从游艇出租站1到游艇出租站n所需的最少租金。

数据输入:由文件input.txt提供输入数据。文件的第1行中有1个正整数n (n<=200),表示有n个游艇出租站。接下来的n-1行是r(i, j),n

<

1。

i≤

j

结果输出:程序运行结束时,将计算出的从游艇出租站1到游艇出租站n所需的最少租金输出到文件output.txt中。

输入文件示例输出文件示例

input.txt output.txt

312

515

7

算法设计与分析(作业三)

算法设计与分析实验报告 学院信息科学与技术学院 专业班级软件工程3班 学号 20122668 姓名王建君 指导教师尹治本 2014年10月

实验四 矩阵相乘次序 一、问题提出 用动态规划算法解矩阵连乘问题。给定n 个矩阵{A 1,A 2,…,A n },其中A i 与A i+1是可乘的,i=1,2,…,n-1。要算出这n 个矩阵的连乘积A 1A 2…A n 。由于矩阵乘法满足结合律,故计算矩阵的连乘积可以有许多不同的计算次序。这种计算次序可以用加括号的方式来确定。若一个矩阵连乘积的计算次序完全确定,也就是说该连乘积已完全加括号,则可以依此次序反复调用2个矩阵相乘的标准算法计算出矩阵连乘积。完全加括号的矩阵连乘积可递归地定义为: (1)单个矩阵是完全加括号的; (2)矩阵连乘积A 是完全加括号的,则A 可表示为2个完全加括号的矩阵连乘积B 和C 的乘积并加括号,即A=(BC)。 例如,矩阵连乘积A 1A 2A 3A 4有5种不同的完全加括号的方式:(A 1(A 2(A 3A 4))),(A 1((A 2A 3)A 4)),((A 1A 2)(A 3A 4)),((A 1(A 2A 3))A 4),(((A 1A 2)A 3)A 4)。每一种完全加括号的方式对应于一个矩阵连乘积的计算次序,这决定着作乘积所需要的计算量。若A 是一个p ×q 矩阵,B 是一个q ×r 矩阵,则计算其乘积C=AB 的标准算法中,需要进行pqr 次数乘。 (3)为了说明在计算矩阵连乘积时,加括号方式对整个计算量的影响,先考察3个矩阵{A 1,A 2,A 3}连乘的情况。设这三个矩阵的维数分别为10×100,100×5,5×50。加括号的方式只有两种:((A 1A 2)A 3),(A 1(A 2A 3)),第一种方式需要的数乘次数为10×100×5+10×5×50=7500,第二种方式需要的数乘次数为100×5×50+10×100×50=75000。第二种加括号方式的计算量时第一种方式计算量的10倍。由此可见,在计算矩阵连乘积时,加括号方式,即计算次序对计算量有很大的影响。于是,自然提出矩阵连乘积的最优计算次序问题,即对于给定的相继n 个矩阵{A 1,A 2,…,A n }(其中矩阵Ai 的维数为p i-1×p i ,i =1,2,…,n ),如何确定计算矩阵连乘积A 1A 2…A n 的计算次序(完全加括号方式),使得依此次序计算矩阵连乘积需要的数乘次数最少。 二、求解思路 本实验采用动态规划算法解矩阵连乘积的最优计算次序问题。本实验的算法思路是: 1)计算最优值算法MatrixChain():建立两张表(即程序中的**m 和**s ,利用二维指针存放),一张表存储矩阵相乘的最小运算量,主对角线上的值为0,依次求2个矩阵、3个矩阵…、直到n 个矩阵相乘的最小运算量,其中每次矩阵相乘的最小运算量都在上一次矩阵相乘的最小运算量的基础上求得,最后一次求得的值即为n 个矩阵相乘的最小运算量;另一张表存储最优断开位置。 2)输出矩阵结合方式算法Traceback():矩阵结合即是给矩阵加括号,打印出矩阵结合方式,由递归过程Traceback()完成。分三种情况: (1)只有一个矩阵,则只需打印出A1; (2)有两个矩阵,则需打印出(A1A2); (3)对于矩阵数目大于2,则应该调用递归过程Traceback()两次,构造出最优加括号方式。 三、算法复杂度 该算法时间复杂度最高为)(n 3 O 。 四、实验源代码

算法分析与设计总结

第一章算法概述 1.算法:解决问题的一种方法或过程;由若干条指令组成的有穷指令。 2.算法的性质: 1)输入:有零个或多个输入 2)输出:有至少一个输出 3)确定性:每条指令是清晰的、无歧义的 4)有限性:每条指令的执行次数和时间都是有限的 3.算法与程序的区别 程序是算法用某种程序设计语言的具体实现 程序可以不满足算法的有限性 4.算法复杂性分析 1)算法的复杂性是算法运行所需要的计算机资源的量,需要时间资源的量称为时间复 杂性,需要空间资源的量称为空间复杂性 2)三种时间复杂性:最坏情况、最好情况、平均情况 3)可操作性最好且最有实际价值的是最坏情况下的时间复杂性 第二章递归与分支策略 1.递归概念:直接或间接调用自身的算法 2.递归函数:用函数自身给出定义的函数 3.递归要素:边界条件、递归方程 4.递归的应用 ?汉诺塔问题 void Hanuo(int n,int a,int b,int c) { if(n==1) return; Hanuo(n-1,a,c,b); move(a,b) Hanuo(n-1,c,b,a); } ?全排列问题 void Perm(Type list[],int k,int m) { //产生list[k,m]的所有排列 if(k == m) { for(int i = 0;I <= m;i++) cout<

算法分析与设计作业及参考答案样本

《算法分析与设计》作业( 一) 本课程作业由两部分组成。第一部分为”客观题部分”, 由 15个选择题组成, 每题1分, 共15分。第二部分为”主观题部分”, 由简答题和论述题组成, 共15分。作业总分30分, 将作为平时成 绩记入课程总成绩。 客观题部分: 一、选择题( 每题1分, 共15题) 1、递归算法: ( C ) A、直接调用自身 B、间接调用自身 C、直接或间接 调用自身 D、不调用自身 2、分治法的基本思想是将一个规模为n的问题分解为k个规模 较小的字问题, 这些子问题: ( D ) A、相互独立 B、与原问题相同 C、相互依赖 D、相互独立且与原问题相同 3、备忘录方法的递归方式是: ( C ) A、自顶向下 B、自底向上 C、和动态规划算法相同 D、非递归的 4、回溯法的求解目标是找出解空间中满足约束条件的: ( A )

A、所有解 B、一些解 C、极大解 D、极小解 5、贪心算法和动态规划算法共有特点是: ( A ) A、最优子结构 B、重叠子问题 C、贪心选择 D、 形函数 6、哈夫曼编码是: ( B) A、定长编码 B、变长编码 C、随机编码 D、定 长或变长编码 7、多机调度的贪心策略是: ( A) A、最长处理时间作业优先 B、最短处理时间作业优 先 C、随机调度 D、最优调度 8、程序能够不满足如下性质: ( D ) A、零个或多个外部输入 B、至少一个输出 C、指令的确定性 D、指令的有限性 9、用分治法设计出的程序一般是: ( A ) A、递归算法 B、动态规划算法

C、贪心算法 D、回溯法 10、采用动态规划算法分解得到的子问题: ( C ) A、相互独立 B、与原问题相同 C、相互依赖 D、相互独立且与原问题相同 11、回溯法搜索解空间的方法是: ( A ) A、深度优先 B、广度优先 C、最小耗费优先 D、随机搜索 12、拉斯维加斯算法的一个显著特征是它所做的随机选性决策 有可能导致算法: ( C ) A、所需时间变化 B、一定找到解 C、找不到所需的解 D、性能变差 13、贪心算法能得到: ( C ) A、全局最优解 B、 0-1背包问题的解 C、背包问题的 解 D、无解 14、能求解单源最短路径问题的算法是: ( A ) A、分支限界法 B、动态规划 C、线形规划 D、蒙特卡罗算法 15、快速排序算法和线性时间选择算法的随机化版本是:

算法分析与设计实验报告

算法设计与分析 学院:计算机科学与技术 学号:129074106 姓名:张淼淼 2014 11 14

1、 当问题规模100 N 时,快速排序和插入排序各需多少时间?写清机器配置,列出五种 快速排序所需时间(ms) 插入排序所需时间(ms ) 两者相差多少 N=100 0.00600 0.019000 -0.013000 N=1000 0.074000 0.724000 -0.650000 N=10000 0.032000 64.657000 -64.625000 N=100000 13.300000 50.900000 -37.600000 N=1000000 53.500000 117.700000 -64.200000 Window 7 32位 Cpu :Inter(R) Core(TM) i3-2120 cpu@3.30GHz AMD Radeon HD 6450 Graphics

程序: #include #include #include #include int a[1000000];

int b[1000000]; void QuickSort(int low ,int high) { long i,j; int x; i=low; j=high; x=a[i]; while(i=x&&i(j+1)) QuickSort(j+1,high); } void BinaryInsertSort(int length) { int low,high,mid; int i,j,m;//m为保存待插入的元素 for(i=1;i=b[mid]) low=mid+1; else high=mid-1; } for(j=i-1;j>=high+1;j--)//high为插入位置 b[j+1]=b[j];//后移元素,留出插入的空位b[high+1]=m;//将元素插入正确的位置 }

算法设计与分析书中程序

【程序5-1】分治法 SolutionType DandC(ProblemType P) { ProblemType P1,P2, ,P k。 if (Small(P)) return S(P)。//子问题P足够小,用S(P)直接求解 else { Divide(P,P1,P2, ,P k)。//将问题P分解成子问题P1, P2, …,P k Return Combine(DandC(P1),DandC(P2),…,DandC(P k))。//求解子问题,并合并解 } } 【程序5-2】一分为二的分治法 SolutionType DandC(int left,int right) { if (Small(left,right)) return S(left,right)。 else { int m=Divide(left,right)。//以m为界将问题分解成两个子问题Return Combine(DandC(left,m),DandC(m+1,right))。//分别求解子问题,并合并解 } } 【程序5-3】可排序表类 template struct E { //可排序表中元素的类型 operator K()const { return key。} //重载类型转换运算符 K key。//关键字可以比较大小 D data。//其他数据 }。 template class SortableList { //可排序表类 public: SortableList(int mSize) //构造函数 { maxSize=mSize。 l=new T[maxSize]。 n=0。

北航数值分析大作业第一题幂法与反幂法

《数值分析》计算实习题目 第一题: 1. 算法设计方案 (1)1λ,501λ和s λ的值。 1)首先通过幂法求出按模最大的特征值λt1,然后根据λt1进行原点平移求出另一特征值λt2,比较两值大小,数值小的为所求最小特征值λ1,数值大的为是所求最大特征值λ501。 2)使用反幂法求λs ,其中需要解线性方程组。因为A 为带状线性方程组,此处采用LU 分解法解带状方程组。 (2)与140k λλμλ-5011=+k 最接近的特征值λik 。 通过带有原点平移的反幂法求出与数k μ最接近的特征值 λik 。 (3)2cond(A)和det A 。 1)1=n λλ2cond(A),其中1λ和n λ分别是按模最大和最小特征值。 2)利用步骤(1)中分解矩阵A 得出的LU 矩阵,L 为单位下三角阵,U 为上三角阵,其中U 矩阵的主对角线元素之积即为det A 。 由于A 的元素零元素较多,为节省储存量,将A 的元素存为6×501的数组中,程序中采用get_an_element()函数来从小数组中取出A 中的元素。 2.全部源程序 #include #include void init_a();//初始化A double get_an_element(int,int);//取A 中的元素函数 double powermethod(double);//原点平移的幂法 double inversepowermethod(double);//原点平移的反幂法 int presolve(double);//三角LU 分解 int solve(double [],double []);//解方程组 int max(int,int); int min(int,int); double (*u)[502]=new double[502][502];//上三角U 数组 double (*l)[502]=new double[502][502];//单位下三角L 数组 double a[6][502];//矩阵A int main() { int i,k; double lambdat1,lambdat2,lambda1,lambda501,lambdas,mu[40],det;

最新算法分析与设计作业(一)及参考答案讲课讲稿

《算法分析与设计》作业(一) 本课程作业由两部分组成。第一部分为“客观题部分”,由15个选择题组成,每题1分,共15分。第二部分为“主观题部分”,由简答题和论述题组成,共15分。作业总分30分,将作为平时成绩记入课程总成绩。 客观题部分: 一、选择题(每题1分,共15题) 1、递归算法:(C ) A、直接调用自身 B、间接调用自身 C、直接或间接调用自身 D、不调用自身 2、分治法的基本思想是将一个规模为n的问题分解为k个规模较小的字问题,这些子问题:(D ) A、相互独立 B、与原问题相同 C、相互依赖 D、相互独立且与原问题相同 3、备忘录方法的递归方式是:(C ) A、自顶向下 B、自底向上 C、和动态规划算法相同 D、非递归的 4、回溯法的求解目标是找出解空间中满足约束条件的:(A ) A、所有解 B、一些解 C、极大解 D、极小解 5、贪心算法和动态规划算法共有特点是:( A ) A、最优子结构 B、重叠子问题 C、贪心选择 D、形函数 6、哈夫曼编码是:(B) A、定长编码 B、变长编码 C、随机编码 D、定长或变长编码 7、多机调度的贪心策略是:(A) A、最长处理时间作业优先 B、最短处理时间作业优先 C、随机调度 D、最优调度 8、程序可以不满足如下性质:(D ) A、零个或多个外部输入 B、至少一个输出 C、指令的确定性 D、指令的有限性 9、用分治法设计出的程序一般是:(A ) A、递归算法 B、动态规划算法

C、贪心算法 D、回溯法 10、采用动态规划算法分解得到的子问题:( C ) A、相互独立 B、与原问题相同 C、相互依赖 D、相互独立且与原问题相同 11、回溯法搜索解空间的方法是:(A ) A、深度优先 B、广度优先 C、最小耗费优先 D、随机搜索 12、拉斯维加斯算法的一个显著特征是它所做的随机选性决策有可能导致算法:( C ) A、所需时间变化 B、一定找到解 C、找不到所需的解 D、性能变差 13、贪心算法能得到:(C ) A、全局最优解 B、0-1背包问题的解 C、背包问题的解 D、无解 14、能求解单源最短路径问题的算法是:(A ) A、分支限界法 B、动态规划 C、线形规划 D、蒙特卡罗算法 15、快速排序算法和线性时间选择算法的随机化版本是:( A ) A、舍伍德算法 B、蒙特卡罗算法 C、拉斯维加斯算法 D、数值随机化算法 主观题部分: 二、写出下列程序的答案(每题2.5分,共2题) 1、请写出批处理作业调度的回溯算法。 #include #include using namespace std; class Flowing { friend int Flow(int ** ,int ,int []); private: //int Bound(int i); void Backtrack(int t); int **M;// int *x;//当前解

计算机算法设计与分析

算法设计与分析 实 验 报 告 班级: 姓名: 学号: (备注:共给出5个参考实验案例,根据学号尾数做对应的实验,即如尾号为1,则模仿案例实验123;尾号2,则模仿案例实验234;尾号3,即345;尾号4,同1.)

目录 实验一分治与递归 (1) 1、基本递归算法 (1) 2、棋盘覆盖问题 (2) 3、二分搜索 (3) 4、实验小结 (5) 实验二动态规划算法 (5) 1、最长公共子序列问题 (5) 2、最大子段和问题 (7) 3、实验小结 (8) 实验三贪心算法 (8) 1、多机调度问题 (8) 2、用贪心算法求解最小生成树 (10) 3、实验小结 (12) 实验四回溯算法和分支限界法 (12) 1、符号三角形问题 (12) 2、0—1背包问题 (14) 3、实验小结 (18) 实验五多种排序算法效率比较 1、算法:起泡排序、选择排序、插入排序、shell排序,归并排序、快速排序等 (19) 2、实验小结 (18)

P art1:课程设计过程 设计选题--→题目分析---→系统设计--→系统实现--→结果分析---→撰写报告 P art2:课程设计撰写的主要规范 1.题目分析:主要阐述学生对题目的分析结果,包括题目描述、 分析得出的有关模型、相关定义及假设; 2.总体设计:系统的基本组成部分,各部分所完成的功能及相互 关系; 3.数据结构设计:主要功能模块所需的数据结构,集中在逻辑设 计上; 4.算法设计:在数据结构基础上,完成算法设计; 5.物理实现:主要有数据结构的物理存储,算法的物理实现,系 统相关的实现。具体在重要结果的截图,测试案例的结果数据,核心算法的实现结果等; 6.结果分析:对第五步的分析,包括定性分析和定量分析,正确 性分析,功能结构分析,复杂性分析等; 7.结论:学生需对自己的课程设计进行总结,给出评价,并写出 设计体会; 8.附录:带有注释的源代码,系统使用说明等; 9.参考文献:列出在撰写过程中所需要用到的参考文献。

软件系统分析与设计大作业

《软件系统分析与设计》 期末大作业 选题名称:游戏平台管理系统设计人:徐文豪刘青海 赖超宇甘智宏 班级:软工143班 南昌大学软件学院 2016.6.1

目录 一、整体描述 (2) 二、需求分析 (3) 三、系统功能概况 (4) 四、类的属性与方法 (5) 五、系统界面界限 (11) 六、设计模型 (13) 七、设计原则 (17) 八、设计模式······················

一、整体描述 随着移动通讯的发展,手机应用也越来越多,其中,游戏应用占据了很大的比重,游戏平台管理系统是整合了大量游戏应用,以及玩家线上交流的平台。 主要受众群:拥有移动端或电脑端的人群。 应用前景:移动互联的发展为游戏平台的发展提供了很大的生存空间,应用前景十分广阔 盈利方式:向平台中游戏的开发商收取一定的费用,游戏玩家向游戏中注入资金时,收取一定比例的游戏收入。 面临的困难:游戏平台前期的推广,提高游戏平台本身对开发商和游戏玩家的吸引力,游戏平台能否适应大部分游戏玩家的要求。 玩家首先要注册账号,然后就可以在上面下载游戏应用,上传自己的游戏资源。同时,根据玩家的活跃程度获取相应积分,用积分可以兑换游戏礼包,也会根据玩家等级在游戏装备上给与相应的优惠和等级奖励。玩家在每一款游戏的评论区都可以交流游戏经验,提出意见和建议,以便游戏及时更新,弥补相应不足。玩家也可以建立游戏工会,不同游戏的玩家都可以加入,分享自己的游戏心得或者转赠游戏装备或积分。

二、需求分析 时间when:游戏厂商:随时;注册用户:随时;管理人员:正常工作时间。 地点Where:游戏厂商,管理人员:工作地点;注册用户:随地 人员who:游戏厂商,管理人员,注册用户, What:游戏厂商:推广游戏,管理人员:扩大服务,盈利;注册人员:玩游戏。 Why:游戏厂商:推广力度不大,效果不好,管理人员:方便管理,注册用户:良好的游戏环境。 性能Performance:系统提供服务的效率,响应时间快,由于是手机端的APP吞吐量不需要太大。 成本Cost:实现系统需要付出的代价,耗费****元 时间Time:2016年6月3日 可靠性Reliability: 需要系统长时间正确运行的能力 安全性Security: 由于该平台会涉及资金的流动,所以需要对信息安全的保护能力。 合规性Compliance: 需要符合各种行业的标准,法律法规,规范。技术性Technology:要求基于安卓平台开发。 兼容性Compatibility:需要与一些支付平台进行兼容能力。还有对游戏的兼容性。

算法设计与分析所有程序

目录 第二章递归与分治 (3) 1、用递归思想求N! (3) 2、用递归思想求Fibonacci数列 (3) 3、用递归思想求排列问题 (4) 4、用递归思想求整数划分问题 (5) 5、用递归思想求汉诺塔问题 (6) 6、用递归思想实现插入排序 (7) 7、用分治思想实现二分查找 (8) 8、用分治法求两个大整数的乘法 (9) 9、用分治思想求一个数组的最大值与最小值 (10) 10、用分法思想实现合并排序 (12) 11、用分治思想实现快速排序 (13) 12、用分治法实现线性时间选择问题 (15) 13、用分法思想实现残缺棋盘问题 (15) 第三章动态规划法 (18) 1、矩阵连乘问题 (18) 2、最长公子序列 (20) 3、最大子段和问题 (23) 4、图像压缩问题 (28) 5、电路布线问题 (31) 6、最 (31) 7、最 (31) 第四章贪心算法 (32) 1、哈夫曼编码 (32) 4、Kruskal算法求最小生成树 (35) 5、集装箱问题 (38) 6、活动安排问题 (40) 第五章回溯法 (42) 1、用回溯法求0-1背包问题 (42)

2、用回溯法求N皇后问题 (45) 3、用回溯法求旅行售货员问题 (46) 4、用回溯法求圆排列问题 (48) 5、用回溯法求符号三角形问题 (50) 6、用回溯法求批处理作业调度问题 (52) 7、用回溯法求连续邮资问题 (54) 8、用回溯法求图的m着色问题 (57) 9、用回溯法求最大团问题 (59) 第六章回溯法 (62) 1、用分支限界法求0-1背包问题 (62)

第二章递归与分治1、用递归思想求N! 王晓东版——《计算机算法设计与分析(第四版)》P11页,例2-1 2、用递归思想求Fibonacci数列 王晓东版——《计算机算法设计与分析(第四版)》P12页,例2-2

软件设计大作业

一需求分析 此系统是一个类似于淘宝网的在线衣服销售系统,相当于淘宝网上的一个专门买衣服的网店,它具有用户注册,用户登录,修改密码,显示系统功能,查看订购历史以及订货。 1.1需求列表: (1)用户管理:用户管理的需求包括用户注册,用户登录以及修改密码。 用户注册是添加一个我们网上衣店的新用户;用户登录是用户想要进 入系统时必须采取验证身份的步骤;修改密码是为了用户的安全性考 虑,当密码存在不安全的因素时,适时修改密码。 (2)商品衣服的管理:商品管理包括订购衣服和查看订购衣服的历史。订购衣服是当我们衣店的库存数量不足时必须采取的;查看订购衣服的 历史有助于我们更好地了解衣服的订购情况。 (3)显示系统功能:此功能是用来让用户能很清楚地了解此系统所实现的各种功能。 1.2系统用例图:

1.3用例分析及场景描述: 用户注册用例: 这部分主要是新用户进行注册的过程,首先用户进入到注册页面,填写注册信息并提交,如果无误的话系统会给予注册成功的提示,如果注册失败会提示注册失败信息。 用户登录用例: 此功能模块针对的对象是本网站的会员既已经注册的会员,会员首先填写用户名和密码,然后点击登录按钮,如果网站数据库中存在此会员并且密码正确则提示登录成功提示,如果网站不存在此用户或密码不正确,系统会提示用户登录失败。 修改密码用例: 此用例针对注册会员进行操作。用户登录成功会可以进入网站主页面,如果用户想修改密码的话可以单击修改密码按钮,进行密码修改,用户输入新密码单击修改按钮即可完成密码修改。

显示系统功能用例: 此功能针对注册会员,会员首先登录到网站,进入主页,主页会有相关操作的按钮,显示系统所提供给会员操作的功能,用户可以针对自己的需要选择系统提供的功能。 订货衣服用例: 此功能针对注册登录会员,网站提供两种订购方案:单件订购和定制套装。用户可以根据自己的需求来选择。 单件订购方案:用户选择是上衣还是裤子,并填写订购的数量,确认无误后单击订购按钮即可,如果订购成功,系统会提示订购成功,失败则会提示订购失败。 定制套装方案:用户选择定制套装的档次(高、中、低),并填写订购的数量,确认无误后单击订购按钮即可,如果订购成功,系统会提示订购成功,失败则会提示订购失败。 显示订购历史用例: 此功能针对注册会员,用户登录到系统后,主页显示系统功能中包括历史查看选项,用户可以单击进入历史交易记录页面,页面将显示用户所有的交易记录。 二设计模式 2.1单件模式 2.1.1单件模式的定义

《算法分析与设计》作业参考答案

《算法分析与设计》作业参考答案 作业一 一、名词解释: 1.递归算法:直接或间接地调用自身的算法称为递归算法。 2.程序:程序是算法用某种程序设计语言的具体实现。 二、简答题: 1.算法需要满足哪些性质?简述之。 答:算法是若干指令的有穷序列,满足性质: (1)输入:有零个或多个外部量作为算法的输入。(2)输出:算法产生至少一个量作为输出。 (3)确定性:组成算法的每条指令清晰、无歧义。 (4)有限性:算法中每条指令的执行次数有限,执行每条指令的时间也有限。 2.简要分析分治法能解决的问题具有的特征。 答:分析分治法能解决的问题主要具有如下特征: (1)该问题的规模缩小到一定的程度就可以容易地解决; (2)该问题可以分解为若干个规模较小的相同问题,即该问题具有最优子结构性质; (3)利用该问题分解出的子问题的解可以合并为该问题的解; (4)该问题所分解出的各个子问题是相互独立的,即子问题之间不包含公共的子问题。 3.简要分析在递归算法中消除递归调用,将递归算法转化为非递归算法的方法。 答:将递归算法转化为非递归算法的方法主要有: (1)采用一个用户定义的栈来模拟系统的递归调用工作栈。该方法通用性强,但本质上还是递归, 只不过人工做了本来由编译器做的事情,优化效果不明显。(2)用递推来实现递归函数。 (3)通过Cooper 变换、反演变换能将一些递归转化为尾递归,从而迭代求出结果。 后两种方法在时空复杂度上均有较大改善,但其适用范围有限。 三、算法编写及算法应用分析题: 1.冒泡排序算法的基本运算如下: for i ←1 to n-1 do for j ←1 to n-i do if a[j]

《算法分析与设计》实验指导书

《计算机算法设计与分析》实验指导书(第一版)

前言 计算机算法分析与设计是面向设计的,它是计算机科学的核心。无论是计算机系统、系统软件和解决计算机的各种应用问题都可归结为算法的设计。通过本课程的学习,使学生掌握计算机领域中许多常用的非数值的算法描述:分治法、贪心法、动态规划、回溯法、分枝限界等算法,并掌握算法分析的方法,从而把学生的分析问题和解决问题能力提高到理论的高度。 前期课程为程序设计语言、数据结构、高等数学,即学生应该具备一门高级语言程序设计编程基础,学习基本的数据结构知识,还要求学生掌握较好的数学基础。 开发环境不限,本书采用C/C++语言的集成开发环境等。 实验完成后书写实验报告,包含实验问题、基本思想、关键算法流程图、测试数据及运行结果(截图)、调试心得和源程序。 总实验学时为16学时。

目录 预备实验验证算法的方法 (4) 实验目的: (4) 实验课时: (4) 实验原理: (4) 实验题目: (6) 基本题: (6) 提高题: (6) 实验一递归与分治 (7) 实验目的: (7) 实验课时: (7) 实验原理: (7) 实验题目: (7) 基本题: (7) 提高题: (8) 思考问题: (8) 实验二动态规划算法 (9) 实验目的: (9) 实验课时: (9) 实验原理: (9) 实验题目: (9) 基本题: (9) 提高题: (10) 思考问题: (10) 实验三贪心选择算法 (11) 实验目的: (11) 实验课时: (11) 实验原理: (11) 实验题目: (11) 基本题: (11) 提高题: (12) 思考问题: (12) 实验四回溯算法 (13) 实验目的: (13) 实验课时: (13) 实验原理: (13) 实验题目: (14) 基本题: (14) 提高题: (14) 思考问题: (14)

算法分析大作业动态规划方法解乘法表问题和汽车加油行驶问题#精选.

算法分析大作业 动态规划方法解 乘法表问题和汽车加油行驶问题目录 1.动态规划解乘法表问题 1.1问题描述------ 1.2算法设计思想------ 1.3设计方法------ 1.4源代码------ 1.5最终结果------ 2.动态规划解汽车加油行驶问题 2.1问题描述------ 2.2算法设计思想------ 2.3设计方法------ 2.4源代码------ 2.5最终结果------ 3.总结

1.动态规划解决乘法表问题 1.1问题描述 定义于字母表∑{a,b,c)上的乘法表如表所示: 依此乘法表,对任一定义于∑上的字符串,适当加括号表达式后得到一个表达式。 例如,对于字符串x=bbbba,它的一个加括号表达式为(b(bb))(ba)。依乘法表,该表达式的值为a。 试设计一个动态规划算法,对任一定义于∑上的字符串x=x1x2…xn,计算有多少种不同的加括号方式,使由x导出的加括号表达式的值为a。 1.2算法设计思想 设常量a,b,c 分别为 1, 2 ,3 。n 为字符串的长度。 设字符串的第 i 到第 j 位乘积为 a 的加括号法有result[i][j][a] 种, 字符串的第 i 到第 j 位乘积为 b 的加括号法有result[i][j][b] 种, 字符串的第 i 到第 j 位乘积为 c 的加括号法有 result[i][j][c] 种。 则原问题的解是:result[i][n][a] 。 设 k 为 i 到 j 中的某一个字符,则对于 k 从 i 到 j :result[i][j][a] += result[i][k][a] * result[k + 1][j][c] + result[i][k][b] * result[k + 1][j][c] + result[i][k][c] * result[k + 1][j][a]; result[i][j][b] += result[i][k][a] * result[k + 1][j][a] + result[i][k][a] * result[k + 1][j][b] + result[i][k][b] * result[k + 1][j][b]; result[i][j][c] += result[i][k][b] * result[k + 1][j][a] + result[i][k][c] * result[k + 1][j][b] + result[i][k][c] * result[k + 1][j][c];

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

算法分析与设计(线下作业二)

《算法分析与设计》 学习中心: 专业: 学号: 姓名:

作业练习二 一、名词解释 1、MST性质 2、子问题的重叠性质 递归算法求解问题时,每次产生的子问题并不总是新问题,有些子问题被反复计算多次,这种性质称为子问题的重叠性质。 二、简答题 1、简述动态规划算法求解的基本要素。 答:动态规划算法求解的基本要素包括: 1)最优子结构是问题能用动态规划算法求解的前提; 2)动态规划算法,对每一个子问题只解一次,而后将其解保存在一个表格中,当再次需要解此子问题时,只是简单地用常数时间查看一下结果,即重叠子问题。 2、备忘录方法和动态规划算法相比有何异同简述之。 答:备忘录方法是动态规划算法的变形。与动态规划算法一样,备忘录方法用表格保存已解决的子问题的答案,在下次需要解此问题时,只要简单地查看该子问题的解答,而不必重新计算。备忘录方法与动态规划算法不同的是,备忘录方法的递归方式是自顶向下的,而动态规划算法则是自底向上递归的。因此,备忘录方法的控制结构与直接递归方法的控制结构相同,区别在于备忘录方法为每个解过的子问题建立了备忘录以备需要时查看,避免了相同的子问题的重复求解,而直接递归方法没有此功能。

3、贪心算法求解的问题主要具有哪些性质简述之。 答:贪心算法求解的问题一般具有二个重要的性质: 一是贪心选择性质,这是贪心算法可行的第一个基本要素; 另一个是最优子结构性质,问题的最优子结构性质是该问题可用贪心算法求解的关键特征。 三、算法编写及算法应用分析题 1、设计求解如下最大子段和问题的动态规划算法。只需给出其递推计算公式即可。 最大子段和问题:给定由n 个整数(可能为负整数)组成的序列a1a2 … an,求该序列形如Σi≤k≤j ak的子段和的最大值。当所有整数均为负整数时定义其最大子段和为0。依次定义,所求的最优值为max{0, max1≤i≤j≤n Σi≤k≤j ak }。

算法分析与设计实验报告

实验一、归并排序及各种排序算法性能比较 一、实验实习目的及要求 了解归并排序等各种排序算法,并能独立在计算机上实现,同时并能够计算它们的时间复杂度,并用计算机来验证。 二、实验实习设备(环境)及要求(软硬件条件) 计算机eclipse软件,执行环境JavaSE-1.8. 三、实验实习项目、内容与步骤(注意是主要关键步骤,适当文字+代码+截图说明) 项目:对10 4 6 3 8 2 5 7进行从小到大排序,采用几种排序方法,并统计这几种方法的运行时间,与归并排序比较。 内容及步骤: (1)归并排序:将序列每次分成两组,再进行合并,直到递归完成; 1、递归调用mergeSort对数组排序 2、merge将两个有序数组合并为一个有序数组

3、主函数调用mergeSort对数组排序 4、统计时间 (2) 选择排序:每次选择一个当前最小的并和当前的相对的第一个元素交换,直到最后 只有一个元素时结束;也可选择当前最大的并与当前的相对的最后一个 元素交换,直到最后只有一个元素时结束。

1、数组长度为n,需要选择n-1次;每次选择完成后,将数组中的最大值与最后一 个元素互换,调用java.util包中Arrays类。 2、主函数调用ChooseSort对数组排序。 3、统计运行时间。 (3)插入排序:从第二个元素开始,每次插入一个到当前有序序列中,使得有序,当 所有的元素插入完毕时,就排好序了; 1、从第二个元素开始,与之前序列比较,插入到合适的位置。

2、主函数调用sort对数组排序。 3、统计运行时间 (4) 快速排序:每次选择一个中间元素,并进行交换,使得中间元素的左边比它小,右 边比它大,然后对左右两边进行递归; 1、选取一个基准位,从右边向左边看,找比基准位小的元素,再从左边向右边看, 找比基准位大的元素,若两者均存在则交换;若两者相遇,则相遇元素与基准位元素交换,然后递归排序左右半数组。

算法分析与设计复习题及答案

算法分析与设计复习题及答案一、单选题 1.D 2.B 3.C 4.D 5.D 6.D 7.C 8.D 9.B 10.C 11.D 12.B 13.D 14.C 15.C 16.D 17.D 18.D 19.D 20.C 1.与算法英文单词algorithm具有相同来源的单词是()。 A logarithm B algiros C arithmos D algebra 2.根据执行算法的计算机指令体系结构,算法可以分为()。 A精确算法与近似算法B串行算法语并行算法 C稳定算法与不稳定算法D32位算法与64位算法 3.具有10个节点的完全二叉树的高度是()。 A6B5C3D 2 4.下列函数关系随着输入量增大增加最快的是()。 Alog2n B n2 C 2n D n! 5.下列程序段的S执行的次数为( )。 for i ←0 to n-1 do for j ←0 to i-1 do s //某种基本操作 A.n2 B n2/2 C n*(n+1) D n(n+1)/2 6.Fibonacci数列的第十项为( )。 A 3 B 13 C 21 D 34 7.4个盘子的汉诺塔,至少要执行移动操作的次数为( )。 A 11次 B 13次 C 15次 D 17次 8.下列序列不是堆的是()。 A 99,85,98,77,80,60,82,40,22,10,66 B 99,98,85,82,80,77,66,60,40,22,10 C 10,22,40,60,66,77,80,82,85,98,99 D 99,85,40,77,80,60,66,98,82,10,22 9.Strassen矩阵乘法的算法复杂度为()。 AΘ(n3)BΘ(n2.807) CΘ(n2) DΘ(n) 10.集合A的幂集是()。 A.A中所有元素的集合 B. A的子集合 C. A 的所有子集合的集合 D. 空集 11.与算法英文单词algorithm具有相同来源的单词是()。 A logarithm B algiros C arithmos D algebra 12.从排序过程是否完全在内存中显示,排序问题可以分为()。 A稳定排序与不稳定排序B内排序与外排序 C直接排序与间接排序D主排序与辅助排序 13.下列()不是衡量算法的标准。 A时间效率B空间效率 C问题难度D适应能力 14.对于根树,出度为零的节点为()。 A0节点B根节点C叶节点D分支节点 15.对完全二叉树自顶向下,从左向右给节点编号,节点编号为10的父节点编号为()。 A0B2C4D6 16.下列程序段的算法时间的复杂度为()。 for i ←0 to n do for j ←0 to m do

算法分析大作业 寻找变位词

深圳大学研究生课程论文 题目大作业:变位词实验成绩 专业计算机与软件学院软件工程 课程名称、代码 年级2015 姓名文成 学号2150230509 时间2015 年12 月任课教师杨烜

一、大作业要求与内容 大作业内容: 在下列问题中挑选一个问题,选用适当的算法进行实现,在课堂上,针对该问题完成一个10分钟的论文演讲与演示,并提交演讲PPT。(30分) 在一个类似英语词典的大文件中找出变位词的所有集合,例如,tea和eat是变位词,同属一个集合,找出所有这种集合。 大作业要求:(70分) (1)要求演示算法解决问题的完整过程,如果我对解这个问题一无所知,看了你的解决过程,就要能理解算法是如何解决问题的; (2)要求交互界面活泼生动,演示速度可控; (3)尽可能提供丰富的功能让我理解你是如何解决这个问题的; (4)提交源程序、大作业报告(介绍详细的算法设计说明和使用说明); (5)以论文、报告等形式考核专用答题纸写大作业,大作业报告中要分析算法效率,并给出实测效率和理论效率图表; (6)大作业用5号字体,总页数不得少于8页,否则视为无效。 二、大作业步骤 Introduction: 给定一本英语单词词典,找出所有的变位词集。所谓的变位词是指,组成各个单词的字母完全相同,只是字母排列的顺序不同。例如,tea和eat是变位词,同属一个集合,找出所有这种集合。 Motivating idea: 1.如何判断两个单词是否为变位词。 思路一: 如果两个单词是变位词,那么它们具有相同的长度,且每个英语字母的个数是一样的。我们只需要挨个对各个单词进行比较即可。这个思路容易想,但时间效率太低,还可以继续改进一下,且看下面的思路二。 思路二: 将两个字符串按照字母表顺序排序,看排序后的字符串是否相等,如果相等则是兄弟字符串(变位词)。这种方法的时间效率根据你使用的排序算法不同而不同。这里我采取思路二,我使用的是快速排序。但是依旧有个问题,单词与单词一个一个比较的话效率还是太低了,我们可以再做改进。 2.如何从字典中找出所有变位词的集合。 思路一: 对于这个问题,最快想到的最直接的方法就是针对每一个单词跟字典中的其他单词进行比较。然而,假设一次比较至少花费1微秒的时间,则拥有二十万单词的字典将花费:200000

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