查找算法的实现

查找算法的实现
查找算法的实现

淮海工学院实验报告书

课程名称:算法与数据结构

实验名称:查找算法的实现

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理学院

对分查找算法及程序实现

对分查找算法及程序实现 一、设计思想 对分查找是计算机科学中的一个基础算法。对于一个基础算法的学习,同样可以让学生在一定的情境下,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。本堂课以一个游戏暖场,同时激活学生的思维,引导学生去探索游戏或生活背后的科学原理。为了让学生在教师的引导下能自我解析算法的形成过程,本课分解了问题动作,找出问题的全部可能情况,在对全部可能情况总结归纳的情况下,得出对分查找的基础算法,最后在程序中得到实现,从而使学生建立起对分查找算法形成的科学逻辑结构。 二、教材分析 本课的课程标准内容: (一)计算机解决问题的基本过程(1)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。 (三)算法与问题解决例举 C 查找、排序与问题解决 (2)通过实例,掌握使用数据查找算法设计程序解决问题的方法。 本课的《学科教学指导意见》内容: 基本要求:1.初步掌握对分查找算法。 2.初步掌握对分查找算法的程序实现。 教材内容:第二章算法实例 2.4.3对分查找和第五章5.4查找算法的程序实现,课题定为对分查找算法及程序实现,安排两个课时,第一课时着重是对分查找算

法的形成和初步程序实现,第二课时利用对分查找算法解决一些实际问题的程序实现,本教学设计为第一课时。 从《课程标准》和《学科教学指导意见》对本课教学内容的要求来看,要求学生能从问题出发,通过相应的科学步骤形成对分查找的算法。对学生来说,要求通过这一课时的学习能初步掌握或了解对分查找的前提条件、解决问题的对象,明确对分查找算法结构和对分查找的意义。 三、学情分析 学生应该已经掌握程序设计的基本思想,掌握赋值语句、选择语句、循环语句的基本用法和VB基本操作,这节课学生可能会遇到的最大问题是:如何归纳总结对分查找解决不同情况问题的一般规律,鉴于此,在教学中要积极引导学生采取分解动作、比较迁移等学习策略。 四、教学目标 知识与技能:理解对分查找的概念和特点,通过分步解析获取对分查找的解题结构,初步掌握对分查找算法的程序实现。 过程与方法:通过分析多种不同的可能情况,逐步归纳对分查找的基本思想和方法,确定解题步骤。 情感态度与价值观:通过实践体验科学解题的重要性,增强效率意识和全局观念,感受对分查找算法的魅力,养成始终坚持、不断积累才能获得成功的意志品质。 五、重点难点 教学重点和难点:分解并理解对分查找的过程。 六、教学策略与手段 1、教学线索:游戏引领---提出对分查找原理--- 解析对分查找的算法特征---实践解决问题。

汉语词典快速查询算法研究概要

汉语词典快速查询算法研究 李江波周强陈祖舜 (清华大学智能技术与系统国家重点实验室北京100084) E-mail: jiangbo@https://www.360docs.net/doc/627888228.html, 摘要:汉语词典查询是中文信息处理系统的重要基础部分,对系统效率有重要的影响。本文对汉语词典查询算法研究作了简要回顾,设计实现了基于双数组TRIE机制的汉语词典查询算法,并提出了基于双编码机制的词典查询算法。最后对两种词典查询机制进行了实验分析。 关键词:汉语词典查询;双数组TRIE;双编码;中文信息处理。 一、引言 在汉语信息处理系统中,汉语词典查询是一个重要的基础环节,在整个处理过程中都需要频繁地访问词典以获得汉语词语知识,因而汉语词典的快速查询是整个处理系统效率的关键所在。针对词典查询方法,前人作了大量工作,并形成了许多汉语词典组织结构和相应的查询算法。 早期的词典组织构造主要是基于传统Hash方法,文献[1]中采用的方法就是一个典型应用,这种方法的关键技术是Hash函数的设计,采用合理的方式来调节数据块的分配,控制分布的均匀性,减少冲突,提高空间利用率,由于涉及到磁盘读取,这种方法在速度上存在较大局限。 文献[2]指出了三种典型的词典查询方法:整词二分法、TRIE索引树法、逐字二分法。以下分别对这三种方法作简要介绍:(1)基于整词二分的词典机制:整词二分方法的词典结构分为词典正文、词索引表、首字散列表等三级。通过首字散列表的哈希定位和词索引表,很容易确定指定词在词典正文中的可能位置范围,进而在词典正文中通过整词二分进行定位。这种算法的数据结构简单、占用空间小,构建及维护也简单易行,但由于采用全词匹配的查询过程,效率较为低下。(2)基于TRIE索引树的词典机制:TRIE索引树是一种以树的多重链表形式表示的键树,基于TRIE索引树的词典机制由首字散列表和TRIE索引树结点两部分组成。TRIE索引树的优点是分词应用中,在对被切分语句的一次扫描过程中,不需预知待查询词的长度,沿着树链逐字匹配即可;缺点是它的构造和维护比较复杂,而且都是单词树枝,浪费了一定的空间。(3)基于逐字二分法的查询机制:基于逐字二分法的查询机制是对前两种词典机制的改进方案,一方面,从组织结构上,逐字二分与整词二分的词典结构完全一样;另一方面,逐字二分吸收了TRIE索引树的查询优势,即采用的是“逐字匹配”,而不是整词二分的“全词匹配”,这就一定程度地提高了匹配的效率。但由于采用的仍是整词二分的词典结构,使效率的提高受到很大的局限。 文献[3]中提出了基于双字哈希机制的词典查询方法,该方法主要结合了词典中的多字词条(3字词以上)数量少,使用频度低的特点,对基于TRIE索引树的词典机制做出了改进,把TRIE索引树的深度限制为2。其三层结构分别是首字哈希索引,次字哈希索引,剩余字串组。这种查询机制相当于使2字词以下的短词用TRIE索引树机制实现,3字词以上的长词的剩余部分用线性表组织,从而避免了深度搜索,一定程度上提高了查询性能。 此外,文献[4]中提出了一种基于PA TRICIA tree的汉语词典查询机制,这种方法首先使用词条的内码来作为一个关键词位串,然后通过位串比较构造出PATRICIA tree树,树的每个内部节点包括三个数据项:比较位、左指针、右指针,树的叶子节点代表一个词条。查询时根据内部节点选择后继路径,直到叶子节点,该方法的优点是引入了位比较,但是因为树的构造过程是基于内码而非字的,所以不可避免地导致树的深度大大增加,从而造成了效率

实验8查找与排序算法的实现和应用

陕西科技大学实验报告 班级学号姓名实验组别 实验日期室温报告日期成绩 报告内容:(目的和要求、原理、步骤、数据、计算、小结等) 实验名称:查找与排序算法的实现和应用 实验目的: 1. 掌握顺序表中查找的实现及监视哨的作用。 2. 掌握折半查找所需的条件、折半查找的过程和实现方法。 3. 掌握二叉排序树的创建过程,掌握二叉排序树查找过程的实现。 4. 掌握哈希表的基本概念,熟悉哈希函数的选择方法,掌握使用线性探测法和链地址法进行冲突解决的方 法。 5. 掌握直接插入排序、希尔排序、快速排序算法的实现。 实验环境(硬/软件要求):Windows 2000,Visual C++ 6.0 实验内容: 通过具体算法程序,进一步加深对各种查找算法的掌握,以及对实际应用中问题解决方 法的掌握。各查找算法的输入序列为:26 5 37 1 61 11 59 15 48 19输出 要求:查找关键字37,给出查找结果。对于给定的某无序序列,分别用直接插入排序、希尔排序、快速排序等方法进行排序,并输出每种排序下的各趟排序结果。 各排序算法输入的无序序列为:26 5 37 1 61 11 59 15 48 19。 实验要求: 一、查找法 1. 顺序查找 首先从键盘输入一个数据序列生成一个顺序表,然后从键盘上任意输入一个值,在顺序 表中进行查找。 2. 折半查找

任意输入一组数据作为个数据元素的键值,首先将此序列进行排序,然后再改有序表上 使用折半查找算法进对给定值key 的查找。 3. 二叉树查找 任意输入一组数据作为二叉排序树中节点的键值,首先创建一颗二叉排序树,然后再次二叉排序树上实现对一 定k的查找过程。 4. 哈希表查找 任意输入一组数值作为个元素的键值,哈希函数为Hash (key )=key%11, 用线性探测再散列法解决冲突问题。 二、排序算法 编程实现直接插入排序、希尔排序、快速排序各算法函数;并编写主函数对各排序函数进行测试。 实验原理: 1. 顺序查找: 在一个已知无(或有序)序队列中找出与给定关键字相同的数的具体位置。原理是让关键字与队列中的数从最后一个开始逐个比较,直到找出与给定关键字相同的数为止,它的缺点是效率低下。 二分查找又称折半查找,优点是比较次数少,查找速度快,平均性能好;其缺点是要求待查表为有序表,且插入删除困难。因此,折半查找方法适用于不经常变动而查找频繁的有序列表。首先,假设表中元素是按升序排列,将表中间位置记录的关键字与查找关键字比较,如果两者相等,则查找成功;否则利用中间位置记录将表分成前、后两个子表,如果中间位置记录的关键字大于查找关键字,则进一步查找前一子表,否则进一步查找后一子表。重复以

基于散列表的单片机快速查找算法

1.(1912)《基于散列表的单片机快速查找算法》 源程序代码如下: . /*在IC卡计时收费系统的查找算法中用到了如下数据结构*/ struct f /*刷卡记录的数据结构*/ { unsigned char MemBNum; /*下1条记录的存储块号*/ unsigned char CardID[4]; /*4个字节的IC卡号*/ unsigned char CardType; /*1个字节的卡类型*/ unsigned char FirstTime[2]; /*首次刷卡时间*/ }; /*为了访问的方便,定义如下联合*/ union h { unsigned char Data[8]; /*8个字节的数组*/ struct f Record; /*记录占8个字节*/ }; /*DataRec为联合类型变量*/ union h idata DataRec; /*为了实现存储空间的管理,定义如下全局变量*/ unsigned char MemManage[28]; /*用于存储空间管理的28个内存单元*/ unsigned char NowPoint=0; /*用于存储空间管理的数组指针*/ /*在散列表查找算法中用到了下列函数*/ /*下4个函数为采用I2C总线访问24LC16的函数,由于篇幅原因在本文中未提供原码,读者可参考其它文献*/ /*下4个函数中参数addr为访问24LC16时用到的11位存储地址,返回值指示读写访问是否成功*/ unsigned char wrbyte(unsigned int addr,unsigned char odata); /*向24LC16中写一个字节,该字节在odata中。*/ unsigned char rdbyte(unsigned int addr,unsigned char odata); /*从24LC16中读一个字节,读到字节在odata中。*/ unsigned char wr8byte(unsigned int addr,unsigned char *mtd); /*向24LC16中写8个字节,mtd为写缓冲区首址。*/ unsigned char rd8byte(unsigned int addr,unsigned char *mrd); /*从24LC16中读8个字节,mrd为读缓冲区首址。*/ unsigned char hash(unsigned char *ID); /*链地址法的散列表查找算法程序*/ unsigned char hash_search(union h NowRec); /*哈希(hash)函数*/ unsigned char compare(unsigned char *ID1,unsigned char *ID2); /*关键字比较函数*/ unsigned char req_mem(void); /*存储块分配函数*/ void free_mem(unsigned char MemBNum); /*释放存储块函数*/ unsigned char account(union h OutRec,union h InRec); /*计时消费结帐处理函数,可根据实际情况实现*/ /*功能:采用链地址法的散列表查找算法,包含记录的添加与删除 入口参数(NowRec):待查找的记录 返回值:为0表示无相同关键字记录,将输入记录添加到表尾,为1表示查找成功,结帐并删除该记录*/ unsigned char hash_search(union h NowRec) { unsigned char i,result; /*result为返回的查找结果,result=0查找失败,result=1查找成功*/ unsigned char NowMemBNum; /*当前访问记录的存储块号*/ unsigned char NextMemBNum; /*下1条记录的存储块号*/ unsigned int LastRecAddr; /*链表中上1条已访问记录的首地址或链表首地址*/ unsigned int NowRecAddr; /*链表中当前访问记录的首地址*/ union h ReadRec; /*从24LC16中读到的记录*/ result=0;

数据结构实验——查找算法的实现

实验五 查找算法实现

1、实验目的 熟练掌握顺序查找、折半查找及二叉排序树、平衡二叉树上的查找、插入和删除的方法,比较它们的平均查找长度。 2、问题描述 查找表是数据处理的重要操作,试建立有100个结点的二叉排序树进行查找,然后用原数据建立AVL树,并比较两者的平均查找长度。 3、基本要求 (1)以链表作为存储结构,实现二叉排序树的建立、查找和删除。 (2)根据给定的数据建立平衡二叉树。 4、测试数据 随即生成 5、源程序 #include<> #include<> #include<> #define EQ(a,b) ((a)==(b)) #define LT(a,b) ((a)<(b)) #define LQ(a,b) ((a)>(b)) typedef int Keytype; typedef struct { Keytype key; //关键字域 }ElemType; typedef struct BSTnode { ElemType data; int bf; struct BSTnode *lchild,*rchild; }BSTnode,*BSTree; void InitBSTree(BSTree &T) {T=NULL; } void R_Rotate(BSTree &p) {BSTnode *lc; lc=p->lchild; p->lchild=lc->rchild; lc->rchild=p; p=lc; } void L_Rotate(BSTree &p) {BSTnode *rc; rc=p->rchild; p->rchild=rc->lchild;

第三节 排序和查找

第三节排序和查找 一、教材分析 排序和查找算法是一种数据处理问题最常用的算法思想,在日常生活和学习过程中,经常需要对各种数据进行查找,而且总是希望要查找的数据井然有序,这样可以节约时间和精力,其实就是排序问题,在绝大多数情况下,查找是和排序紧密结合在一起的。本节在编写上力求前面体现排序和查找算法的基本思想,设计了一个典型的“运动员比赛成绩管理问题”,本节在设计上,就是让学生通过经历一个充分体现查找和排序的活动的算法分析设计过程,体验和感受相对比较简单的冒泡排序法和顺序查找法的基本思想,了解排序和查找的应用场合。在实践示例中通过与基本排序查找算法对比引入改良的算法选择排序法和二分查找法,让学生深入理解和掌握排序和查找算法的基本思想。通过运动会管理程序不同模块对数组的引用,让学生了解变量的作用范围。通过课堂三个教学活动的分析设计,让学生深入理解和体会模块化程序设计思想。排序和查找算法的原理与解析法和穷举法相比复杂了一些,如果通过大量的实践应用,也是很容易掌握的,在学习指引中有明确的描述。 在活动设计上,用到了两个“分析”和一个“实现”,旨在让学生重点关注冒泡法的分析过程和顺序查找法的分析过程,并在程序实现的过程中,体会变量的作用范围和两个分析子程序的调用过程,在宏观上渗透模块化程序设计思想。 1.教学活动一分析:分析比赛成绩排序算法并编写程序

3.教学活动三分析:实现运动会管理的应用程序

4.选择排序算法及示例分析: 选择排序算法是对冒泡排序算法的改进,通过下面的活动分析,旨在让学生在对比分析过程中掌握排序的基本思想。熟练掌握两种排序算法的使用过程及关键问题的处理过程,尤其是不同排序算法之间的排序原理的区别,决定了学生在今后解决实际问题中选择何种排序算法的重要依据,是学生算法分析素养的提升的关键环节。 示例:寻找一个数列中最小数的方法 查询过程:采用循环和选择程序结构,按顺序逐一比较数列中相邻的两个数,通过交换位置或记忆位置的方式,找到最小数。 5.二分查找算法及示例分析: 二分查找算法是对顺序查找算法的改进,通过下面的活动分析,旨在让学生在对比分析过程中掌握不同的查询思想。熟练掌握两种查询算法的使用过程及关键问题的处理过程,尤其是不同查询算法之间的查询分析过程的区别,决定了学生在今后解决实际问题中选择何种查询算法的重要依据,是学生算法分析素养的提升的关键环节。 示例:在有序数列A{3,16,20,27,35,39,46,48,55,73}中查找20和71

数据结构课程设计计算器

数据结构课程设计报告 实验一:计算器 设计要求 1、问题描述:设计一个计算器,可以实现计算器的简单运算,输出并检验结果的正确性,以及检验运算表达式的正确性。 2、输入:不含变量的数学表达式的中缀形式,可以接受的操作符包括+、-、*、/、%、(、)。 具体事例如下: 3、输出:如果表达式正确,则输出表达式的正确结果;如果表达式非法,则输出错误信息。 具体事例如下: 知识点:堆栈、队列 实际输入输出情况: 正确的表达式

对负数的处理 表达式括号不匹配 表达式出现非法字符 表达式中操作符位置错误 求余操作符左右出现非整数 其他输入错误 数据结构与算法描述 解决问题的整体思路: 将用户输入的中缀表达式转换成后缀表达式,再利用转换后的后缀表达式进行计算得出结果。 解决本问题所需要的数据结构与算法: 用到的数据结构是堆栈。主要算法描述如下: A.将中缀表达式转换为后缀表达式: 1. 将中缀表达式从头逐个字符扫描,在此过程中,遇到的字符有以下几种情况: 1)数字 2)小数点 3)合法操作符+ - * / %

4)左括号 5)右括号 6)非法字符 2. 首先为操作符初始化一个map priority,用于保存各个操作符的优先级,其中+ -为0,* / %为1 3. 对于输入的字符串from和输出的字符串to,采用以下过程: 初始化遍历器std::string::iterator it=infix.begin() 在当it!=from.end(),执行如下操作 4. 遇到数字或小数点时将其加入到后缀表达式: case'1':case'2':case'3':case'4':case'5':case'6':case'7':case '8':case'9':case'0':case'.': { to=to+*it; break; } 5. 遇到操作符(+,-,*,/,%)时,如果此时栈顶操作符的优先级比此时的操作符优先级低,则将其入栈,否则将栈中的操作符从栈顶逐个加入到后缀表达式,直到栈空或者遇到左括号,并将此时的操作符加入到栈中,在此过程中需判断表达式中是否出现输入错误: case'+':case'-':case'*':case'/':case'%': { if((it+1)==from.end()) { cout<<"输入错误:运算符号右边缺少运算数"<

查找算法

实验四查找算法的设计 一、实验目的 (1)理解静态查找和动态查找; (2)掌握顺序查找和二分查找的算法; (3)掌握二叉查找树的基本运算。 二、实验内容 (1)实现顺序查找的算法; (2)实现二分查找的算法; (3)实现二叉查找树的基本运算算法。 三、算法思想与算法描述 1、顺序查找,在顺序表R[0..n-1]中查找关键字为k的记录,成功时返回找到的记录位置,失败时返回-1,具体的算法如下所示: int SeqSearch(SeqList R,int n,KeyType k) { int i=0; while(i=n) return -1; else { printf("%d",R[i].key); return i; } } 2、二分查找,在有序表R[0..n-1]中进行二分查找,成功时返回记录的位置,失败时返回-1,具体的算法如下: int BinSearch(SeqList R,int n,KeyType k) { int low=0,high=n-1,mid,count=0; while(low<=high) { mid=(low+high)/2; printf("第%d次查找:在[ %d ,%d]中找到元素R[%d]:%d\n ",++count,low,high,mid,R[mid].key); if(R[mid].key==k)

return mid; if(R[mid].key>k) high=mid-1; else low=mid+1; } return -1; } 四、实验步骤与算法实现 #include #define MAXL 100 typedef int KeyType; typedef char InforType[10]; typedef struct { KeyType key; InforType data; }NodeType; typedef NodeType SeqList[MAXL]; int SeqSearch(SeqList R,int n,KeyType k) { int i=0; while(i=n) return -1; else { printf("%d",R[i].key); return i; } } int BinSearch(SeqList R,int n,KeyType k) { int low=0,high=n-1,mid,count=0; while(low<=high) { mid=(low+high)/2; printf("第%d次查找:在[ %d ,%d]中找到元素R[%d]:%d\n ",++count,low,high,mid,R[mid].key);

二分搜索算法和快速排序算法及分治策略

实验课程:算法分析与设计 实验名称:实验二C/C++环境及递归算法(综合性/设计性) 实验目标: 1、熟悉二分搜索算法和快速排序算法; 2、初步掌握分治算法; 实验任务: 掌握分治策略的概念和基本思想。 实验题: 1、设a[0:n-1]是一个已排好序的数组。请改写二分搜索算法,使得当搜索元素x不在数组中时,返回小于x的最大元素的位置i和大于x的最小元素位置j。当搜索元素在数组中时,I 和j相同,均为x在数组中的位置。设有n个不同的整数排好序后存放于t[0:n-1]中,若存在一个下标i,0≤i<n,使得t[i]=i,设计一个有效的算法找到这个下标。要求算法在最坏的情况下的计算时间为O(logn)。 2、在快速排序中,记录的比较和交换是从两端向中间进行的,关键字较大的记录一次就能交换到后面单元,关键字较小的记录一次就能交换到前面单元,记录每次移动的距离较大,因而总的比较和移动次数较少。 实验设备及环境: PC;C/C++的编程环境Visual C++。 实验主要步骤: (1)明确实验目标和具体任务; (2)理解实验所涉及的分治算法; (3)编写程序并实现分治算法; (4)设计实验数据并运行程序、记录运行的结果; 实验数据及运行结果、实验结果分析及结论: 1、#include using namespace std; int main() { int const length=100; int n,x; int a[length]; cout<<"依次输入数组的长度,数组内容,要查找的数"<>n; //输入数组的长度 for(int i=0;i>a[i]; cin>>x;

简易计算器

单片机十进制加法计算器设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的十进制计算器系统设计,可以完成计 算器的键盘输入,进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算,并在LED上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑,首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机,输入采用4×4矩阵键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计,再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C 语言和汇编语言进行比较分析,针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现,最终选用全球编译效率最高的KEIL公司的μVision3软件,采用汇编语言进行编程,并用proteus仿真。 引言 十进制加法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后,我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用,但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚,实际动手能力不够,因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论,还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计,使所学的知识更深一层的理解,十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件,编写和调试,最后仿真用户程序,来加深对单片机的认识,充分发挥学生的个人创新能力,并提高学生对单片机的兴趣,同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词:单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减乘除

目录 摘要 (01) 引言 (01) 一、设计任务和要求............................. 1、1 设计要求 1、2 性能指标 1、3 设计方案的确定 二、单片机简要原理............................. 2、1 AT89C51的介绍 2、2 单片机最小系统 2、3 七段共阳极数码管 三、硬件设计................................... 3、1 键盘电路的设计 3、2 显示电路的设计 四、软件设计................................... 4、1 系统设计 4、2 显示电路的设计 五、调试与仿真................................. 5、1 Keil C51单片机软件开发系统 5、2 proteus的操作 六、心得体会.................................... 参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单..................................

几种经典快速块匹配运动估计算法的比较研究

Computer Knowledge and Technology 电脑知识 与技术计算机工程应用技术本栏目责任编辑:梁书 第6卷第32期(2010年11月)几种经典快速块匹配运动估计算法的比较研究 肖敏连 (湖南人文科技学院计算机科学技术系,湖南娄底417000) 摘要:块匹配运动估计算法被许多视频编码标准采用以消除视频序列帧间的时间冗余信息,而运动估计往往是视频编码器中的最耗时的部分,为了加快视频编码速度,许多快速运动估计被相继提出,该文首先对三种经典的快速运动估计算法进行详细的分析,然后把这三种经典快速运动估计算法嵌入到国际视频编码标准H.264/AVC 中,在相同的条件下分别对这三种算法进行性能测试,最后通过比较测试结果对三种经典快速运动估计算法的各自的特点进行了总结。 关键词:块匹配;运动估计;算法 中图分类号:TP312文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2010)32-9152-03 Comparative Research on Several Classical Rapid Algorithms of Block-matching Motion Estimation XIAO Min-lian (Department of Computer Science and Technology of Hunan Institute of Humanities,Science and Technology,Loudi 417000,China) Abstract:Block-matching motion estimation was adopted by many video standards to eliminate the temporal redundancy information be -tween successive frames,and usually the motion estimation is the most time consuming part of the whole encoding process.Many rapid motion estimation algorithms are developed in the past twenty years successively.This paper firstly analyzed the three classical rapid block-matching motion estimation algorithms.Then these algorithms were inserted into the H.264/AVC reference software.The three classic rapid block-matching motion estimation algorithms'performances were tested under the same condition.Finally,the characteristics of the three classical rapid algorithms were summarized according to the experimental results. Key words:block-matching;motion estimation;algorithm 对于视频图像序列,如果帧与帧之间不是场景变换,运动幅度不是很大,则两帧之间就会存在很大的时间相关性即时间冗余,可以通过运动估计来消除时间冗余,从而达到视频压缩的目的。块匹配运动估计算法是目前应用最广泛的一种运动估计算法,它已被许多视频编码标准所采纳,如MPEG-1/2/4、H.261、H.263及H.264/AVC 等等[1-2]。最基本的块匹配算法是全搜索(FS ,Full Search )算法,虽然它能通过对搜索范围内所有的点进行搜索而找到最佳匹配点,但其计算量非常巨大,因此寻求快速的块匹配运动估计算法成了视频编码中热点问题。 1几种快速经典运动估计算法的搜索策略 运动搜索的目的就是要寻找最优匹配点。在搜索过程中可以采用上述不同的起点预测方法和块匹配准则来加快搜索速度或提高精度。搜索策略选择适当与否对运动估计的准确性、运动估计的速度都有很大的影响。最简单、最可靠、搜索精度最高的是全搜索法,但由于它计算复杂度高,不易于实时应用,为此人们提出了各种改进的快速算法,下面介绍几种经典的快速运动估计算法。 1.1三步搜索算法 三步搜索算法[3](Three Step Search ,TSS)于1981年由T.KOGA 等人提出,作为 一种简单有效的运动估计技术,被广泛使用在低比特率视频压缩场合中,当最大搜 索距离为7,搜索精度取1个像素,则步长为4、2、1,共需三步即可满足要求,因此 而得名三步法。 TSS 采用一种由粗到细的搜索模式,从搜索窗中心点开始,按一定步长取周围 8个点构成每次搜索的点群,然后进行匹配计算,跟踪到最小块误差MBD 点。 TSS 算法具体执行步骤:①它先确定一个中心点,确定最大搜索长度,然后以 最大搜索长度的1/2作为步长,在中心点周围取离中心点距离为一个步长的8个 点,将这9个点按照匹配原则进行计算,得到最佳匹配点;②然后以上一步得到的 最匹配的块为中心,搜索与此相距为最大搜索长度1/4搜索窗口距离的8个点进 行比较,再通过比较找出最匹配的块;③最后比到步长为1时,找出此时的最佳匹 配点就是最终的结果。 图1为TSS 的一个搜索图示。该算法简单、健壮、性能良好。但第一步的搜索步收稿日期:2010-09-07 基金项目:湖南人文科技学院教改课题(RKJGY0928,RKJGZ0706)资助 作者简介:肖敏连(1969-),女,湖南娄底人,实验师,本科,主要研究方向为多媒体技术。 图1TSS 搜索图示 ISSN 1009-3044Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术Vol.6,No.32,November 2010,pp.9152-9154E-mail:kfyj@https://www.360docs.net/doc/627888228.html, https://www.360docs.net/doc/627888228.html, Tel:+86-551-569096356909649152

微机课设简易计算器

微机课程设计报告 题目简易计算器仿真 学院(部)信息学院 专业通信工程 班级2011240401 学生姓名张静 学号33 12 月14 日至12 月27 日共2 周 指导教师(签字)吴向东宋蓓蓓

单片机十进制加法计算器设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的十进制计算器系统设计,可以完成计 算器的键盘输入,进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算,并在LED上相应的显示结果。 软件方面从分析计算器功能、流程图设计,再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C语言和汇编语言进行比较分析,针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现,最终选用全球编译效率最高的KEIL公司的μVision3软件,采用汇编语言进行编程,并用proteus仿真。 引言 十进制加法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后,我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用,但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚,实际动手能力不够,因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论,还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计,使所学的知识更深一层的理解,十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件,编写和调试,最后仿真用户程序,来加深对单片机的认识,充分发挥学生的个人创新能力,并提高学生对单片机的兴趣,同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词:单片机、计算器、AT89C52芯片、汇编语言、数码管、加减乘除

数据结构查找算法课程设计

存档编号: 西安******** 课程设计说明书 设计题目: 查找算法性能分析 系别:计算机学院 专业:计算机科学 班级:计科*** 姓名:王*** (共页) 2015年01月07 日

***** 计算机科学专业课程设计任务书 姓名:*** 班级:计科**** 学号:**** 指导教师:**** 发题日期:2015-01-05 完成日期:2015-01-09 一需求分析

1.1问题描述 查找又称检索,是指在某种数据结构中找出满足给定条件的元素。查找是一种十分有用的操作。而查找也有内外之分,若整个查找过程只在内存中进行称为内查找;若查找过程中需要访问外存,则称为外查找,若在查找的同时对表做修改运算(插入或删除),则相应的表成为动态查找表,反之称为静态查找表。 由于查找运算的主要运算是关键字的比较,所以通常把查找过程中对关键字的平均比较次数(也叫平均查找长度)作为一个查找算法效率优劣的标准。 平均查找程度ASL定义为: ASL=∑PiCi(i从1到n) 其中Pi代表查找第i个元素的概率,一般认为每个元素的查找概率相等,Ci代表找到第i个元素所需要比较的次数。 查找算法有顺序查找、折半查找、索引查找、二叉树查找和散列查找(又叫哈希查找),它们的性能各有千秋,对数据的存储结构要求也不同,譬如在顺序查找中对表的结果没有严格的要求,无论用顺序表或链式表存储元素都可以查找成功;折半查找要求则是需要顺序表;索引表则需要建立索引表;动态查找需要的树表查找则需要建立建立相应的二叉树链表;哈希查找相应的需要建立一个哈希表。 1.2基本要求 (1)输入的形式和输入值的范围; 在设计查找算法性能分析的过程中,我们调用产生随机数函数: srand((int)time(0)); 产生N个随机数。 注:折半查找中需要对产生的随机数进行排序,需要进行排序后再进行输入,N<50; (2)输出形式; 查找算法分析过程中,只要对查找算法稍作修改就可以利用平均查找

查找算法的实现和应用

实验4 查找算法的实现和应用 实验目的 1.熟练掌握静态查找表的查找方式 2.熟练掌握动态查找表的查找方式 实验内容 1.用顺序查找法对表进行查找 2.用二分查找法对表进行查找 3.建立二叉排序树并对该树进行查找 顺序查找法如下所示: int Seqsch(ElemType A[ ],int n,KeyType K) {ey==K) break;} if(i<=n-1) //查找成功返回下标,否则返回-1 return i; elsereturn -1;} 二分查找法如下所示 int BinarySearch(int *array, int aSize, int key) {

if ( array == NULL || aSize == 0 ) return -1; int low = 0; int high = aSize - 1; int mid = 0; while ( low <= high ) { mid = (low + high )/2; if ( array[mid] < key) low = mid + 1; else if ( array[mid] > key ) high = mid - 1; else return mid; } return -1; } 二叉排序树查找如下(伪代码)void Create(BiTNode *B) //建立 { int m; char r; BiTNode *p,*q;

p=NULL; printf("请输入顶点数据:"); while(r!='\n') { scanf("%d%c",&m,&r); if(p==NULL) { B->data=m; p=B;} else { q=(BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode)); q->data=m; q->lchild=NULL;q->rchild=NULL; p=B; while(p->data!=q->data) { if(p->datadata) { if(p->rchild==NULL) p->rchild=q; p=p->rchild;}

基于安卓的计算器的设计与实现

安卓应用程序设计 ——简易计算器的实现院(系)名称 专业名称 学生姓名 学生学号 课程名称 2016年6月日

1.系统需求分析 Android是以Linux为核心的手机操作平台,作为一款开放式的操作系统,随着Android 的快速发展,如今已允许开发者使用多种编程语言来开发Android应用程序,而不再是以前只能使用Java开发Android应用程序的单一局面,因而受到众多开发者的欢迎,成为真正意义上的开放式操作系统。计算器通过算法实行简单的数学计算从而提高了数学计算的效率,实现计算器的界面优化,使界面更加友好,操作更加方便。基于android的计算器的设计,系统具有良好的界面;必要的交互信息;简约美观的效果。使用人员能快捷简单地进行操作,即可单机按钮进行操作,即时准确地获得需要的计算的结果,充分降低了数字计算的难度和节约了时间。 2.系统概要设计 2.1计算器功能概要设计 根据需求,符合用户的实际要求,系统应实现以下功能:计算器界面友好,方便使用,,具有基本的加、减、乘、除功能,能够判断用户输入运算数是否正确,支持小数运算,具有清除功能。 图2.1系统功能图 整个程序基于Android技术开发,除总体模块外主要分为输入模块、显示模块以及计算模块这三大部分。在整个系统中总体模块控制系统的生命周期,输入模块部分负责读取用户输入的数据,显示模块部分负责显示用户之前输入的数据以及显示最终的计算结果,计算模块部分负责进行数据的运算以及一些其他的功能。具体的说,总体模块的作用主要是生成应用程序的主类,控制应用程序的生命周期。 输入模块主要描述了计算器键盘以及键盘的监听即主要负责读取用户的键盘输入以及 响应触屏的按键,需要监听手机动作以及用指针事件处理方法处理触屏的单击动作。同时提供了较为直观的键盘图形用户界面。 显示模块描述了计算器的显示区,即该区域用于显示用户输入的数据以及最终的计算结

《对分查找及其算法实现》教学设计

《对分查找及其算法实现》教学设计 湖北省巴东县第一高级中学刘少银 一、教材学情分析 本次课是浙江版高中信息技术选修教材《算法与程序设计》第二章算法实例第四节查找中的一部分内容。由于教材体系不适合校本实际,我们在教学过程中对教材体系作了如下调整。 讲授顺序:第一章算法和算法的表示、第三章面向对象的程序设计的基本知识、第四章 VB程序设计初步、第二章算法实例,第五章算法实例的程序实现穿插在相关内容教学中完成。 因此在前期教学中学生已经初步掌握了算法基础及算法表示,VB程序设计初步等。本次课是让学生掌握对分查找的思想及算法的实现。 二、教学目标 知识与技能:理解对分查找的基本含义、方法,理解并能画出对分查找的流程图; 过程与方法:通过案例分析、直观观察,增强分析问题和解决问题的能力; 情感、态度与价值观:感受信息技术与现实生活的关联,激发对信息技术学科的求知欲,培养主动学习和使用信息技术的意识;养成科学的学习态度,不迷信书本、不迷信权威。 三、教学重难点 教学重点:对分查找的基本方法及注意事项; 教学难点:对分查找算法的实现。 四、教学策略 ·以“猜数”游戏导入,引入对分查找的概念; ·师生讨论、生生讨论、生生互助;分析、归纳、总结,理解并掌握对分查找的基本思想; ·采用分类研究、分享成果、课后练习等学习方法,理解对分查找方法及基本主要特征; ·采用自然评价、师生评价、生生评价等形式对学习进行过程性评价。 五、教学过程

1.游戏激趣,释疑对分查找 (三个程序图片) (初始界面)(人工猜数界面)(程 序猜数界面) 准备:几张白纸,一支记号笔。启动猜数程序。 师:同学们好!大家看到前面的程序了吗?它是一个什么程序呢? 同学:猜数游戏程序。 师:对,这是我用VB针对李泳主持的“幸运52”中猜商品价格环节开发的一款程序,我先来说说针对主持人的部分:当李泳宣布商品的价格范围时,比如10000元内,猜商品价格的人就可以在猜数范围栏起始栏填上“0”,终至栏填“10000”,然后再将鼠标移到猜数栏中单击,程序即提示:“准备!倒计时30秒”,当单击提示处,猜价格倒计时开始,猜价格人即可在猜数栏上填上所猜价格的数值,然后根据主持人的提示,选择“不对”重新填写商品价格或选择“正确”让所猜价格在“猜得结果”栏内显示正确结果并停止计时,提示栏中即显示“您猜了M次,对了,恭喜您”。 师:大家觉得程序光有这样的功能神奇吗? 生:不神奇。 师:对,我也是这样认为的。这个程序神奇的地方在它能帮助猜商品价格人在规定的时间内,根据主持人的提示准确地猜出商品的价格,而且猜中率100%,所以现在“幸运52”停播了,大家知道为什么吗? 生:不知道。 师:就是因为我开发了这个程序呀! 生:(有的说信,有的抱着怀疑的态度不吭声,也有说不信的) 师:有同学愿意上来试试吗?

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