sha-1算法

sha-1算法
sha-1算法

SHA-1算法简介及JavaScript实现

一、SHA-1算法简介

消息认证作为一种重要的安全技术如今已被广泛地应用于网络信息交换领域,它的根本作用是允许通信的当事人验证所接受的消息为可信消息。如果消息、文件、文档或者其他的数据集合是真实的数据并且来自所声称的数据源,那么称这些数据集合是可信的。而在消息认证技术中通常都会用到一类特殊的数学算法-哈希算法,它占有极其重要的地位。哈希算法也即散列算法,其作用是对任何不定长的比特串(称为消息)计算出一个定长的比特串(称为消息摘要或散列值)。

目前常见的哈希算法有MD5、SHA-1和RIPEMD-160,而国内更倾向于MD5和SHA-1。就当前的情况来看,SHA-1由于其安全强度及运算效率方面的优势已经成为使用最为广泛的哈希算法了。

1.1 SHA-1算法概述

SHA-1算法由美国国家标准和技术协会(NIST)与美国国家安全局(NSA)设计,并且被美国政府采纳,成为美国国家标准。事实上SHA-1目前是全世界使用最为广泛的哈希算法,已经成为业界的事实标准。可以对长度不超过2^64比特的消息进行计算,输入以512位数据块为单位处理,产生160比特的消息摘要作为输出。该算法的处理流程大致分为5个步骤:

●步骤1:附加填充比特。

对输入的数据进行填充,使得数据位长度对512求余的结果为448。填充比特串的最高位补一个1,其余位补0。附加填充总是要进行的,即使消息的长度满足

所要求的长度。

●步骤2:附加长度值。

将64比特加在报文后表示报文的原始长度,使报文长度为512比特的倍数。

●步骤3:初始化MD缓存。

一个160位MD缓冲区用以保存中间和最终散列函数的结果。它可以表示为5个32位的寄存器(A,B,C,D,E)。初始化为:

A = 67452301

B = EFCDAB89

C = 98BADCFE

D = 10325476

E = C3D2E1F0

前四个与MD5相同,但存储为big-endian format。

步骤4:以512比特(16个字)分组处理消息。

此算法的核心就是称为压缩函数(compression function)的模块,这个模块包括4次循环,每次循环又包含20个处理步骤。4次循环具有相似的结构,但每次循环使用不同的基本逻辑函数,称为f1,f2,f3,f4。

二、SHA-1算法的程序实现

算法采用JavaScript实现,JavaScript是一种流行的脚本语言,它是在浏览器中解释执行的,因此不需要编译。整个程序的形式是一个HTML网页文件,当打开此网页时,程序会在浏览器中解释执行。(部分参照网络源代码)

2.1 算法程序结构

整个程序由9个函数组成,分别介绍如下:

●function hex_sha1(s)

主函数根据输入的消息字符串计算消息摘要,返回十六进制表示的消息摘要。

●function core_sha1(blockArray)

计算消息摘要的核心函数,输入为已经附加填充位和附加长度值的消息。以数值数组表示,数组中的每一项均为32位bit表示的数值。输出为长度为5的数值数

组,对应160位的消息摘要。

●function AlignSHA1(str)

对消息进行附加填充位和附加长度。输入为消息字符串,输出为已经附加填充位和附加长度值的消息。

●function sha1_ft(t, b, c, d)

根据t值返回相应得压缩函数中用到的f函数。

●function sha1_kt(t)

根据t值返回相应得压缩函数中用到的K值。

●function safe_add(x, y)

对输入的两个32位数值进行mod的加法。

●function rol(num, cnt)

对输入的32位的num二进制数进行循环左移。

●function binb2hex(binarray)

将输入的二进制数组转化为十六进制的字符串。

●function calcDigest()

根据用户输入的源消息计算消息摘要,JavaScript事件函数。

2.1 程序运行结果

用浏览器打开HTML页面,输入源消息字符串,点击计算按钮即可获得消息摘要,截图如下(图2.1):

算法设计与分析实验报告贪心算法

算法设计与分析实验报告 贪心算法 班级:2013156 学号:201315614 姓名:张春阳哈夫曼编码 代码 #include float small1,small2; int flag1,flag2,count; typedefstructHuffmanTree { float weight; intlchild,rchild,parent; }huffman; huffmanhuffmantree[100]; void CreatHuffmanTree(intn,int m) { inti; void select(); printf("请输入%d个节点的权值:",n); for(i=0;i

printf("\n"); for(i=0;i

实验6 子集和问题的回溯算法设计与实现(报告)

实验6 子集和问题的回溯算法设计与实现 一、实验目的 1、掌握回溯法解题的基本思想; 2、掌握回溯算法的设计方法; 3、针对子集和数问题,熟练掌握回溯递归算法、迭代算法的设计与实现。 二、实验内容 1、认真阅读教材或参考书, 掌握回溯法解题的基本思想, 算法的抽象控制策略; 2、了解子集和数问题及解向量的定长和变长状态空间表示; 3、针对解向量的定长表示, 设计状态空间树节点扩展的规范(限界)函数及实现方法; 4、分析深度优先扩展状态空间树节点或回溯的条件; 5、分析和设计生成解向量各分量可选值的实现方法; 6、设计和编制回溯算法的递归和迭代程序。 【实验题】: 组合数问题:找出从自然数1,2,…,n中任取r个数的所有组合。 三、算法的原理方法 回溯法也称为试探法,该方法首先暂时放弃关于问题规模大小的限制,并将问题的候选解按某种顺序逐一枚举和检验。 当发现当前候选解不可能是解时,就选择下一个候选解;倘若当前候选解除了还不满足问题规模要求外,满足所有其他要求时,继续扩大当前候选解的规模,并继续试探。 如果当前候选解满足包括问题规模在内的所有要求时,该候选解就是问题的一个解。 在回溯法中,放弃当前候选解,寻找下一个候选解的过程称为回溯。扩大当前候选解的规模,以继续试探的过程称为向前试探。 可以采用回溯法找问题的解,将找到的组合以从小到大顺序存于a[0],a[1],…,a[r-1]中,组合的元素满足以下性质: (1)a[i+1]>a[i],后一个数字比前一个大; (2)a[i]-i<=n-r+1。 按回溯法的思想,找解过程可以叙述如下: 首先放弃组合数个数为r的条件,候选组合从只有一个数字1开始。因该候选解满足除问题规模之外的全部条件,扩大其规模,并使其满足上述条件(1),候选组合改为1,2。继续这一过程,得到候选组合1,2,3。该候选解满足包括问题规模在内的全部条件,因而是一

算法分析_实验报告3

兰州交通大学 《算法设计与分析》 实验报告3 题目03-动态规划 专业计算机科学与技术 班级计算机科学与技术2016-02班学号201610333 姓名石博洋

第3章动态规划 1. 实验题目与环境 1.1实验题目及要求 (1) 用代码实现矩阵连乘问题。 给定n个矩阵{A1,A2,…,A n},其中A i与A i+1是可乘的,i=1,2,…,n-1。考察这n 个矩阵的连乘积A1A2…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,则可以依此次序反复调用2个矩阵相乘的标准算法(有改进的方法,这里不考虑)计算出矩阵连乘积。 确定一个计算顺序,使得需要的乘的次数最少。 (2) 用代码实现最长公共子序列问题。 一个给定序列的子序列是在该序列中删去若干元素后得到的序列。确切地说,若给定序列X= < x1, x2,…, xm>,则另一序列Z= < z1, z2,…, zk>是X的子序列是指存在一个严格递增的下标序列< i1, i2,…, ik>,使得对于所有j=1,2,…,k有Xij=Zj 。例如,序列Z=是序列X=的子序列,相应的递增下标序列为<2,3,5,7>。给定两个序列X和Y,当另一序列Z既是X的子序列又是Y的子序列时,称Z是序列X和Y的公共子序列。例如,若X= < A, B, C, B, D, A, B>和Y= < B, D, C, A, B, A>,则序列是X和Y的一个公共子序列,序列也是X和Y的一个公共子序列。而且,后者是X和Y的一个最长公共子序列,因为X和Y没有长度大于4的公共子序列。 (3) 0-1背包问题。 现有n种物品,对1<=i<=n,已知第i种物品的重量为正整数W i,价值为正整数V i,背包能承受的最大载重量为正整数W,现要求找出这n种物品的一个子集,使得子集中物品的总重量不超过W且总价值尽量大。(注意:这里对每种物品或者全取或者一点都不取,不允许只取一部分) 使用动态规划使得装入背包的物品价值之和最大。 1.2实验环境: CPU:Intel(R) Core(TM) i3-2120 3.3GHZ 内存:12GB 操作系统:Windows 7.1 X64 编译环境:Mircosoft Visual C++ 6 2. 问题分析 (1) 分析。

回溯法实验(最大团问题)

算法分析与设计实验报告第七次附加实验

} } 测试结果 当输入图如下时: 当输入图如下时: 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

当输入图如下时: 1 2 3 4 5

附录: 完整代码(回溯法) //最大团问题回溯法求解 #include using namespace std; class Clique { friend void MaxClique(int **,int *,int ); private: void Backtrack(int i); int **a; //图的邻接矩阵 int n; //图的顶点数 int *x; //当前解 int *bestx; //当前最优解 int cn; //当前顶点数 int bestn; //当前最大顶点数 }; void Clique::Backtrack(int i) { //计算最大团 if(i>n) //到达叶子节点 { for(int j=1;j<=n;j++) bestx[j]=x[j]; bestn=cn;

cout<<"最大团:("; for(int i=1;i=bestn) { //修改一下上界函数的条件,可以得到 x[i]=0; //相同点数时的解 Backtrack(i+1); } } void MaxClique(int **a,int *v,int n) { //初始化Y Clique Y; Y.x=new int[n+1]; Y.a=a; Y.n=n; https://www.360docs.net/doc/0c5360639.html,=0; Y.bestn=0; Y.bestx=v; Y.Backtrack(1); delete [] Y.x; cout<<"最大团的顶点数:"<

算法分析实验报告--分治策略

《算法设计与分析》实验报告 分治策略 姓名:XXX 专业班级:XXX 学号:XXX 指导教师:XXX 完成日期:XXX

一、试验名称:分治策略 (1)写出源程序,并编译运行 (2)详细记录程序调试及运行结果 二、实验目的 (1)了解分治策略算法思想 (2)掌握快速排序、归并排序算法 (3)了解其他分治问题典型算法 三、实验内容 (1)编写一个简单的程序,实现归并排序。 (2)编写一段程序,实现快速排序。 (3)编写程序实现循环赛日程表。设有n=2k个运动员要进行网球循环赛。现 要设计一个满足以下要求的比赛日程表:(1)每个选手必须与其它n-1个选手各赛一次(2)每个选手一天只能赛一场(3)循环赛进行n-1天 四、算法思想分析 (1)编写一个简单的程序,实现归并排序。 将待排序元素分成大小大致相同的2个子集合,分别对2个子集合进行 排序,最终将排好序的子集合合并成为所要求的排好序的集合。 (2)编写一段程序,实现快速排序。 通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有 数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数 据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据 变成有序序列。 (3)编写程序实现循环日赛表。 按分治策略,将所有的选手分为两组,n个选手的比赛日程表就可以通

过为n/2个选手设计的比赛日程表来决定。递归地用对选手进行分割, 直到只剩下2个选手时,比赛日程表的制定就变得很简单。这时只要让 这2个选手进行比赛就可以了。 五、算法源代码及用户程序 (1)编写一个简单的程序,实现归并排序。 #include #include #define MAX 10 using namespace std; void merge(int array[],int p,int q,int r) { int i,k; int begin1,end1,begin2,end2; int* temp = new int[r-p+1]; begin1 = p; end1 = q; begin2 = q+1; end2 = r; k = 0; while((begin1 <= end1)&&(begin2 <= end2)) { if(array[begin1] < array[begin2]) { temp[k] = array[begin1]; begin1++; } else { temp[k] = array[begin2]; begin2++; } k++; } while(begin1 <= end1) {

回溯法实验报告

实验04 回溯法 班级:0920561 姓名:宋建俭学号:20 一、实验目的 1.掌握回溯法的基本思想。 2.掌握回溯法中问题的解空间、解向量、显式约束条件、隐式约束条件以及子 集树与排列树的递归算法结构等内容。 3.掌握回溯法求解具体问题的方法。 二、实验要求 1.认真阅读算法设计教材,了解回溯法思想及方法; 2.设计用回溯算法求解装载问题、n后问题、图的m着色问题的java程序 三、实验内容 1.有一批共n个集装箱要装上2艘载重量分别为C1和C2的轮船,其中集装箱 i的重量为wi,且∑wi≤C1+C2。装载问题要求确定是否有一个合理的装载方案可将这个集装箱装上这2艘轮船。如果有,找出一种装载方案。 2.在n×n格的棋盘上放置彼此不受攻击的n个皇后。按照国际象棋的规则, 皇后可以攻击与之处在同一行或同一列或同一斜线上的棋子。n后问题等价于在n×n格的棋盘上放置n个皇后,任何2个皇后不放在同一行或同一列或同一斜线上。 3.给定无向连通图G和m种不同的颜色。用这些颜色为图G的各顶点着色,每 个顶点着一种颜色。是否有一种着色法使G中每条边的2个顶点着不同颜色。 这个问题是图的m可着色判定问题。 四、算法原理 1、装载问题 用回溯法解装载问题时,用子集树表示其解空间是最合适的。可行性约束可剪去不满足约束条件(w1x1+w2x2+…+wnxn)<=c1的子树。在子集树的第j+1层结点Z处,用cw记当前的装载重量,即cw=(w1x1+w2x2+…+wjxj),当cw>c1时,以结点Z为根的子树中所有结点都不满足约束条件,因而该子树中的解均为不可行解,故可将该子树剪去。 解装载问题的回溯法中,方法maxLoading返回不超过c的最大子集和,但未给出达到这个最大子集和的相应子集。 算法maxLoading调用递归方法backtrack(1)实现回溯搜索。Backtrack(i)搜索

回溯法实验报告

数学与计算机学院实验报告 一、实验项目信息 项目名称:回溯法 实验时间: 2016/06/08 实验学时: 03 学时 实验地点:工科楼503 二、实验目的及要求 理解回溯法的深度优先搜索策略、 掌握用回溯法解题的算法框架、 掌握回溯法的设计策略 三、实验环境 计算机Ubuntu Kylin14.04 CodeBlock软件四、实验内容及实验步骤 排兵布阵问题 某游戏中,不同的兵种处在不同的地形上其攻击能力不一样,现有n个不同兵种的角色{1,2,...,n},需安排在某战区n个点上,角色i在j点上的攻击力为A ij。试设计一个布阵方案,使总的攻击力最大。 数据: 防卫点 角 色 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 回溯法: 程序: #include int position[10]; int a[10][10]; int check(int k){//每个节点检查的函数 int i; for(i=0;i=0) { sum=0; position[k]=position[k]+1; while(position[k]<=n)

if(check(k))break; else position[k]=position[k]+1; if(position[k]<=n && k==n-1) { for(i=0;i

武汉理工大学算法分析实验报告

学生实验报告书 实验课程名称算法设计与分析开课学院计算机科学与技术学院 指导教师姓名李晓红 学生姓名 学生专业班级软件工程zy1302班2015-- 2016学年第一学期

实验课程名称:算法设计与分析 同组者实验日期2015年10月20日第一部分:实验分析与设计 一.实验内容描述(问题域描述) 1、利用分治法,写一个快速排序的递归算法,并利用任何一种语言,在计算机上实现,同时 进行时间复杂性分析; 2、要求用递归的方法实现。 二.实验基本原理与设计(包括实验方案设计,实验手段的确定,试验步骤等,用硬件逻辑或者算法描述) 本次的解法使用的是“三向切分的快速排序”,它是快速排序的一种优化版本。不仅利用了分治法和递归实现,而且对于存在大量重复元素的数组,它的效率比快速排序基本版高得多。 它从左到右遍历数组一次,维护一个指针lt使得a[lo..lt-1]中的元素都小于v,一个指针gt 使得a[gt+1..hi]中的元素都大于v,一个指针i使得a[lt..i-1]中的元素都等于v,a[i..gt]中的元素都还未确定,如下图所示: public class Quick3way { public static void sort(Comparable[] a, int lo, int hi) { if (lo >= hi) return; int lt = lo, i = lo + 1, gt = hi; Comparable pivot = a[lo];

第二部分:实验调试与结果分析 一、调试过程(包括调试方法描述、实验数据记录,实验现象记录,实验过程发现的问题等) 1、调试方法描述: 对程序入口进行断点,随着程序的运行,一步一步的调试,得到运行轨迹; 2、实验数据: "R", "B", "W", "W", "R", "W", "B", "R", "R", "W", "B", "R"; 3、实验现象: 4、实验过程中发现的问题: (1)边界问题: 在设计快速排序的代码时要非常小心,因为其中包含非常关键的边界问题,例如: 什么时候跳出while循环,递归什么时候结束,是对指针的左半部分还是右半部分 排序等等; (2)程序的调试跳转: 在调试过程中要时刻记住程序是对那一部分进行排序,当完成了这部分的排序后, 会跳到哪里又去对另外的那一部分进行排序,这些都是要了然于心的,这样才能准 确的定位程序。 二、实验结果分析(包括结果描述、实验现象分析、影响因素讨论、综合分析和结论等) 1、实验结果:

算法设计与分析:回溯法-实验报告

应用数学学院信息安全专业班学号姓名 实验题目回溯算法 实验评分表

实验报告 一、实验目的与要求 1、理解回溯算法的基本思想; 2、掌握回溯算法求解问题的基本步骤; 3、了解回溯算法效率的分析方法。 二、实验内容 【实验内容】 最小重量机器设计问题:设某一个机器有n个部件组成,每个部件都可以m个不同供应商处购买,假设已知表示从j个供应商购买第i个部件的重量,表示从j个供应商购买第i个部件的价格,试用回溯法求出一个或多个总价格不超过c且重量最小的机器部件购买方案。 【回溯法解题步骤】 1、确定该问题的解向量及解空间树; 2、对解空间树进行深度优先搜索; 3、再根据约束条件(总价格不能超过c)和目标函数(机器重量最小)在搜索过程中剪去多余的分支。 4、达到叶结点时记录下当前最优解。 5、实验数据n,m, ] ][ [j i w,] ][ [j i c的值由自己假设。 三、算法思想和实现【实现代码】

【实验数据】 假设机器有3个部件,每个部件可由3个供应商提供(n=3,m=3)。总价不超过7(c<=7)。 部件重量表: 部件价格表: 【运行结果】

实验结果:选择供应商1的部件1、供应商1的部件2、供应商3的部件3,有最小重量机器的重量为4,总价钱为6。 四、问题与讨论 影响回溯法效率的因素有哪些? 答:影响回溯法效率的因素主要有以下这五点: 1、产生x[k]的时间; 2、满足显约束得x[k]值的个数; 3、计算约束函数constraint的时间; 4、计算上界函数bound的时间; 5、满足约束函数和上界函数约束的所有x[k]的个数。 五、总结 这次实验的内容都很有代表性,通过上机操作实践与对问题的思考,让我更深层地领悟到了回溯算法的思想。 回溯算法的基本思路并不难理解,简单来说就是:从一条路往前走,能进则进,不能进则退回来,换一条路再试。回溯法的基本做法是深度优先搜索,是一种组织得井井

算法设计与分析实验报告

本科实验报告 课程名称:算法设计与分析 实验项目:递归与分治算法 实验地点:计算机系实验楼110 专业班级:物联网1601 学号:2016002105 学生:俞梦真 指导教师:郝晓丽 2018年05月04 日

实验一递归与分治算法 1.1 实验目的与要求 1.进一步熟悉C/C++语言的集成开发环境; 2.通过本实验加深对递归与分治策略的理解和运用。 1.2 实验课时 2学时 1.3 实验原理 分治(Divide-and-Conquer)的思想:一个规模为n的复杂问题的求解,可以划分成若干个规模小于n的子问题,再将子问题的解合并成原问题的解。 需要注意的是,分治法使用递归的思想。划分后的每一个子问题与原问题的性质相同,可用相同的求解方法。最后,当子问题规模足够小时,可以直接求解,然后逆求原问题的解。 1.4 实验题目 1.上机题目:格雷码构造问题 Gray码是一个长度为2n的序列。序列无相同元素,每个元素都是长度为n的串,相邻元素恰好只有一位不同。试设计一个算法对任意n构造相应的Gray码(分治、减治、变治皆可)。 对于给定的正整数n,格雷码为满足如下条件的一个编码序列。 (1)序列由2n个编码组成,每个编码都是长度为n的二进制位串。 (2)序列中无相同的编码。 (3)序列中位置相邻的两个编码恰有一位不同。 2.设计思想: 根据格雷码的性质,找到他的规律,可发现,1位是0 1。两位是00 01 11 10。三位是000 001 011

010 110 111 101 100。n位是前n-1位的2倍个。N-1个位前面加0,N-2为倒转再前面再加1。 3.代码设计:

动态规划算法分析实验报告

六、附录 A #include #include #include #include #define MAX 100 #define n 12 #define k 5 int c[n][n]; void init(int cost[]) { int i,j; for(i=0;i<13;i++) { for(j=0;j<13;j++) { c[i][j]=MAX; } } c[1][2]=9; c[1][3]=7;c[1][4]=3; c[1][5]=2; c[2][6]=4; c[2][7]=2; c[2][8]=1; c[3][6]=2; c[3][7]=7; c[4][8]=11; c[5][7]=11;c[5][8]=8; c[6][9]=6; c[6][10]=5; c[7][9]=4; c[7][10]=3; c[8][10]=5;c[8][11]=6; c[9][12]=4; c[10][12]=2; c[11][12]=5; } void fgraph(int cost[],int path[],int d[]) { int r,j,temp,min; for(j=0;j<=n;j++) cost[j]=0; for(j=n-1;j>=1;j--) { temp=0; min=c[j][temp]+cost[temp]; for(r=0;r<=n;r++) { if(c[j][r]!=MAX)

{ if((c[j][r]+cost[r])=2;i--) { path1[i]=d[path1[i+1]]; }

算法实验报告

《算法设计与分析》上机实验报告

一、分治与递归 1、问题描述 编写程序,实现线性时间内选择n个元素的中位数的算法。并对于不同的n,测试平均时间效率。 2、问题分析 本问题属于线性选择问题的一个特例,可以使用分治法进行求解。其基本思想是模仿快速排序方法,对输入的数组进行划分,求出中位数所在的子数组,然后用递归的方法进行求解,最终可以求得问题的解。 3、算法设计 将n个输入元素根据随机选择的基准划分成2个子数组,a[p:r]被划分成a[p:i]和a[i+1:r]两组,使得a[p:i]中每个元素都不大于a[i+1:r]中元素。接着算法计算子数组a[p:i]中元素个数j,如果k<=j,则a[p:r]中第k个小元素落在子数组a[p:i]中元素均小于要找的第k小元素,因此要找的a[p:r]中第k小元素是a[i+1:r]中的第k-j小元素。 按照上述的方法递归的执行,直到当前数组中只剩下一个元素,就可以得到问题的解。 4、算法实现 #include"iostream.h" #include"stdlib.h" #include"time.h" #include #include #include"windows.h" #include int randomizedSel(int *,int ,int ,int );

void main() { srand((unsigned int)time(NULL)); _timeb time0,time1; int n; cout << "请输入数组的长度:"; cin >> n; cout << "请输入数组的每一个数:" << endl; int *a=new int[n]; for(int i=0;i> a[i]; DWORD stime=GetTickCount(); _ftime(&time0); int result=randomizedSel(a,0,n-1,(n+1)/2); DWORD Etime=GetTickCount(); _ftime(&time1); cout << "结果为:" << result << endl; cout << https://www.360docs.net/doc/0c5360639.html,litm*https://www.360docs.net/doc/0c5360639.html,litm*1000<x); if(i>=j) break; swap(a,i,j); } a[p]=a[j]; a[j]=x; return j;

算法设计与分析实验报告 统计数字问题

算法设计与分析实验报告 实验名称统计数字问题评分 实验日期年月日指导教师 姓名专业班级学号 一.实验要求 1、掌握算法的计算复杂性概念。 2、掌握算法渐近复杂性的数学表述。 3、掌握用C++语言描述算法的方法。 4.实现具体的编程与上机实验,验证算法的时间复杂性函数。 二.实验内容 统计数字问题 1、问题描述 一本书的页码从自然数1 开始顺序编码直到自然数n。书的页码按照通常的习惯编排,每个页码都不含多余的前导数字0。例如,第6 页用数字6 表示,而不是06 或006 等。数字计数问题要求对给定书的总页码n,计算出书的全部页码中分别用到多少次数字0,1,2, (9) 2、编程任务 给定表示书的总页码的10 进制整数n (1≤n≤109) 。编程计算书的全部页码中分别用到多少次数字0,1,2, (9) 三.程序算法 将页码数除以10,得到一个整数商和余数,商就代表页码数减余数外有多少个1—9作为个位数,余数代表有1—余数本身这么多个数作为剩余的个位数,此外,商还代表1—商本身这些数出现了10次,余数还代表剩余的没有计算的商的大小的数的个数。把这些结果统计起来即可。 四.程序代码 #include int s[10]; //记录0~9出现的次数 int a[10]; //a[i]记录n位数的规律 void sum(int n,int l,int m) { if(m==1) {

int zero=1; for(int i=0;i<=l;i++) //去除前缀0 { s[0]-=zero; zero*=10; } } if(n<10) { for(int i=0;i<=n;i++) { s[i]+=1; } return; }//位数为1位时,出现次数加1 //位数大于1时的出现次数 for(int t=1;t<=l;t++)//计算规律f(n)=n*10^(n-1) { m=1;int i; for(i=1;i

回溯法实验(最优装载)

算法分析与设计实验报告第二次附加实验 )用可行性约束函数可剪去不满足约束条件

附录: 完整代码(贪心法) //回溯法递归求最优装载问题#include #include #include using namespace std; template class Loading { public: void Backtrack(int i);

int n, //集装箱数 *x, //当前解 *bestx; //当前最优解 Type *w, //集装箱重量数组 c, //第一艘轮船的载重量 cw, //当前载重量 bestw, //当前最优载重量 r; //剩余集装箱重量 }; template void Loading::Backtrack(int i); template //参数为:w[]各物品重量数组,c为第一艘轮船的载重量,n为物品数量,bestx[]数组为最优解 Type MaxLoading(Type w[],Type c,int n,int bestx[]); int main() { int n=3,m; int c=50,c2=50; int w[4]={0,10,40,40}; int bestx[4]; clock_t start,end,over; //计算程序运行时间的算法 start=clock(); end=clock(); over=end-start; start=clock(); m=MaxLoading(w,c,n,bestx); //调用MaxLoading函数 cout<<"轮船的载重量分别是:"< //BF算法 int BF(char s[],char t[]) { int i; int a; int b; int m,n; m=strlen(s); //主串长度 n=strlen(t); //子串长度 printf("\n*****BF*****算法\n"); for(i=0;i

回溯算法实验

中原工学院信息商务学院 实验报告 实验项目名称回溯划算法的应用 课程名称算法设计与分析 学院(系、部)中原工学院信息商务学院学科专业计算机科学与技术系班级学号计科132班17号姓名程一涵 任课教师邬迎 日期2014年12月9日

实验五回溯算法的应用 一、实验目的 1.掌握回溯算法的基本概念 2.熟练掌握回溯算法解决问题的基本步骤。 3.学会利用回溯算法解决实际问题。 二.问题描述 题目一:N皇后问题 要在n*n的国际象棋棋盘中放n个皇后,使任意两个皇后都不能互相吃掉。规则:皇后能吃掉同一行、同一列、同一对角线的任意棋子。求所有的解要求:键盘输入皇后的个数n (n ≤ 13) 输出有多少种放置方法 输入输出实例:

三.算法设计 首先,确定第一行皇后的位置,再确定第二行的位置,并且要注意不能同行同列同对角线,若是发现有错则返回上一层,继续判断。满足约束条件时,则开始搜索下一个皇后的位置,直到找出问题的解。 四.程序调试及运行结果分析 五.实验总结 通过这次试验,使得我们面对问题时的解题思路变得更加灵活和多变,并且使我们的编写能力稍稍的提高一些。初步了解了回溯算法,回溯算法实际是一个类似枚举的搜索尝试方法,他的主题思想是在搜索尝试的过程中寻找问题的解,当发现已不满足求解条件时,就回溯返回,尝试别的路径。他特别适用于求解那些涉及到寻求一组解的问题或者求满足某些约束条件的最优解的问题。此算法具有结构清晰,容易理解且可读性强等优点,并且通过稍加变通也可以适用于其他类似问题

附录:程序清单(程序过长,可附主要部分) #include #include using namespace std; int a[20],n; backdate(int n); int check(int k); void output(int n); int main() { int n; cout<<"请输入皇后的个数:"; cin>>n; cout<<"位置排列是:"<0) { a[k]=a[k]+1; while((a[k]<=n) && (check(k)==0)) a[k]=a[k]+1; if(a[k]<=n) if(k==n) { num++; output(n); } else { k=k+1; a[k]=0; } else k=k-1; } cout<<"一共有"<

数据结构与算法分析实验报告

《数据结构与算法分析》实验报告 姓名学号_ _____ __年 __月__ __日 1.上机题目:以静态链表为存储结构,编写给定权值 {7,19,2,6,32,3}构造哈夫曼树的算法。(输出以存储结构表示或以树型显示(90度旋转)) 2.需求分析 (1)输入数据必须为int的整形数据,其数值范围为:-~47 (2)输出的数据格式为:%d (3)测试数据的数据为:{7,19,2,6,32,3} 3.详细设计 (1)该程序采用顺序表的存储结构,其数据结构定义如下:#define n 6 #define m 2*n-1 #define max 100typedef struct {int data; int lchild,rchild,prnt; }hufmtree; 所用数据类型中每个操作的伪码算法如下: 创建哈夫曼树 Program hufm(hufmtree t[m]) FOR i=0;i

p1=0;p2=0; small1=max;small2=max FOR j=0;j<=i-1;j++ TO IFt[j].prnt?=0 IF(t[j].data

回溯法解0 1背包问题实验报告

实验4 回溯法解0-1背包问题 一、实验要求 1.要求用回溯法求解0-1背包问题; 要求交互输入背包容量,物品重量数组,物品价值数组;2.要求显示结果。3. 二、实验仪器和软件平台 仪器:带usb接口微机 软件平台:WIN-XP + VC++ 三、实验源码 #include \ #include #include #include<> #include using namespace std; template class Knap { public: friend void Init(); friend void Knapsack(); friend void Backtrack(int i); friend float Bound(int i); bool operator<(Knap a)const { if(fl< return true; else return false; } private: ty w; ; cout<>bag[i].v; for(i=0;i

{ bag[i].flag=0; bag[i].kk=i; bag[i].fl=*bag[i].v/bag[i].w; } }void Backtrack(int i){cw+=bag[i].w;if(i>=n) <=c) lag=1; cp+=bag[i].v; Backtrack(i+1); cw-=bag[i].w; cp-=bag[i].v; } if(Bound(i+1)>bestp)lag=0; Backtrack(i+1); }}<=cleft){; b+=bag[i].v; i++; } /bag[i].w * cleft; return b; } void Knapsack() k]=bag[k].flag; lag*bag[k].v; //价值累加 } cout<

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