算法设计与分析实验报告
算法设计与分析实验报告

实验报告题目实验一递归与分治策略一、实验目的1.加深学生对分治法算法设计方法的基本思想、基本步骤、基本方法的理解与掌握;2.提高学生利用课堂所学知识解决实际问题的能力;3.提高学生综合应用所学知识解决实际问题的能力。
二、实验内容设计一个递归和分治算法,找出数组的最大元素,找出x在数组A中出现的次数。
三、实验要求(1)用分治法求解…问题;(2)再选择自己熟悉的其它方法求解本问题;(3)上机实现所设计的所有算法;四、实验过程设计(算法设计过程)1.设计一个递归算法,找出数组的最大元素。
2.设计一个分治算法,找出x在数组A中出现的次数。
3.写一个主函数,调用上述算法。
五、实验结果分析(分析时空复杂性,设计测试用例及测试结果)时间复杂性:最好情况下,O(n)最坏情况下:O(nlog(n)空间复杂性分析:O(n)六、实验体会通过写递归与分治策略实验,更加清楚的知道它的运行机理,分治法解题的一般步骤:(1)分解,将要解决的问题划分成若干规模较小的同类问题;(2)求解,当子问题划分得足够小时,用较简单的方法解决;(3)合并,按原问题的要求,将子问题的解逐层合并构成原问题的解。
做实验重在动手动脑,还是要多写写实验,才是硬道理。
七、附录:(源代码)#include"stdio.h"#define ElemType intint count(ElemType a[],int i,int j,ElemType x){int k=0,mid; //k用来计数,记录数组中x出现的次数if(i==j){if(a[i]==x) k++;return k;}else{mid=(i+j)/2;k+=count(a,i,mid,x);k+=count(a,mid+1,j,x);}return k;}ElemType Maxitem(ElemType a[],int n){ElemType max=a[n-1],j;if(n==1){max=a[n-1];return max;}else{j=Maxitem(a,n-1);if(j>max) max=j;return max;}}void main(void){ElemType a[]={1,5,2,7,3,7,4,8,9,5,4,544,2,4,123};ElemType b;ElemType x;int n;b=Maxitem(a,15);printf("数组的最大元素为%d\n",b);printf("输入想要计数的数组元素:\n");scanf("%d",&x);n=count(a,0,14,x);printf("%d在数组中出现的次数为%d次\n",x,n);}实验二动态规划——求解最优问题一、实验目的1.加深学生对动态规划算法设计方法的基本思想、基本步骤、基本方法的理解与掌握;2.提高学生利用课堂所学知识解决实际问题的能力;3.提高学生综合应用所学知识解决实际问题的能力。
算法设计与分析实验报告

算法设计与分析报告学生姓名学号专业班级指导教师完成时间目录一、课程内容 (3)二、算法分析 (3)1、分治法 (3)(1)分治法核心思想 (3)(2)MaxMin算法分析 (3)2、动态规划 (4)(1)动态规划核心思想 (4)(2)矩阵连乘算法分析 (5)3、贪心法 (5)(1)贪心法核心思想 (5)(2)背包问题算法分析 (6)(3)装载问题算法分析 (6)4、回溯法 (7)(1)回溯法核心思想 (7)(2)N皇后问题非递归算法分析 (7)(3)N皇后问题递归算法分析 (8)三、例子说明 (9)1、MaxMin问题 (9)2、矩阵连乘 (9)3、背包问题 (10)4、最优装载 (10)5、N皇后问题(非递归) (11)6、N皇后问题(递归) (11)四、心得体会 (11)五、算法对应的例子代码 (12)1、求最大值最小值 (12)2、矩阵连乘问题 (13)3、背包问题 (14)4、装载问题 (17)5、N皇后问题(非递归) (18)6、N皇后问题(递归) (20)一、课程内容1、分治法,求最大值最小值,maxmin算法;2、动态规划,矩阵连乘,求最少连乘次数;3、贪心法,1)背包问题,2)装载问题;4、回溯法,N皇后问题的循环结构算法和递归结构算法。
二、算法分析1、分治法(1)分治法核心思想当要求解一个输入规模为n,且n的取值相当大的问题时,直接求解往往是非常困难的。
如果问题可以将n个输入分成k个不同子集合,得到k个不同的可独立求解的子问题,其中1<k≤n,而且子问题与原问题性质相同,原问题的解可由这些子问题的解合并得出。
那末,这类问题可以用分治法求解。
分治法的核心技术1)子问题的划分技术。
2)递归技术。
反复使用分治策略将这些子问题分成更小的同类型子问题,直至产生出不用进一步细分就可求解的子问题。
3)合并技术。
(2)MaxMin算法分析问题:在含有n个不同元素的集合中同时找出它的最大和最小元素。
算法设计与分析实验报告三篇

算法设计与分析实验报告一实验名称统计数字问题评分实验日期2014 年11 月15 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<iostream.h>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<t;i++)m=m*10;a[t]=t*m;}int zero=1;for(int i=0;i<l;i++){ zero*= 10;} //求出输入数为10的n次方int yushu=n%zero; //求出最高位以后的数int zuigao=n/zero; //求出最高位zuigaofor(i=0;i<zuigao;i++){ s[i]+=zero;} //求出0~zuigao-1位的数的出现次数for(i=0;i<10;i++){ s[i]+=zuigao*a[l];} //求出与余数位数相同的0~zuigao-1位中0~9出现的次数//如果余数是0,则程序可结束,不为0则补上所缺的0数,和最高位对应所缺的数if(yushu==0) //补上所缺的0数,并且最高位加1{ s[zuigao]++;s[0]+=l; }else{ i=0;while((zero/=10)>yushu){ i++; }s[0]+=i*(yushu+1);//补回因作模操作丢失的0s[zuigao]+=(yushu+1);//补回最高位丢失的数目sum(yushu,l-i-1,m+1);//处理余位数}}void main(){ int i,m,n,N,l;cout<<"输入数字要查询的数字:";cin>>N;cout<<'\n';n = N;for(i=0;n>=10;i++){ n/=10; } //求出N的位数n-1l=i;sum(N,l,1);for(i=0; i<10;i++){ cout<< "数字"<<i<<"出现了:"<<s[i]<<"次"<<'\n'; }}五.程序调试中的问题调试过程,页码出现报错。
算法设计与分析实验报告_3

实验一全排列、快速排序【实验目的】1.掌握全排列的递归算法。
2.了解快速排序的分治算法思想。
【实验原理】一、全排列全排列的生成算法就是对于给定的字符集, 用有效的方法将所有可能的全排列无重复无遗漏地枚举出来。
任何n个字符集的排列都可以与1~n的n个数字的排列一一对应, 因此在此就以n个数字的排列为例说明排列的生成法。
n个字符的全体排列之间存在一个确定的线性顺序关系。
所有的排列中除最后一个排列外, 都有一个后继;除第一个排列外, 都有一个前驱。
每个排列的后继都可以从它的前驱经过最少的变化而得到, 全排列的生成算法就是从第一个排列开始逐个生成所有的排列的方法。
二、快速排序快速排序(Quicksort)是对冒泡排序的一种改进。
它的基本思想是: 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。
【实验内容】1.全排列递归算法的实现。
2.快速排序分治算法的实现。
【实验结果】1.全排列:快速排序:实验二最长公共子序列、活动安排问题【实验目的】了解动态规划算法设计思想, 运用动态规划算法实现最长公共子序列问题。
了解贪心算法思想, 运用贪心算法设计思想实现活动安排问题。
【实验原理】一、动态规划法解最长公共子序列设序列X=<x1, x2, …, xm>和Y=<y1, y2, …, yn>的一个最长公共子序列Z=<z1, z2, …, zk>, 则:..i.若xm=yn, 则zk=xm=yn且Zk-1是Xm-1和Yn-1的最长公共子序列...ii.若xm≠yn且zk≠x., 则Z是Xm-1和Y的最长公共子序列...iii.若xm≠yn且zk≠y.,则Z是X和Yn-1的最长公共子序列.其中Xm-1=<x1, x2, …, xm-1>, Yn-1=<y1, y2, …, yn-1>, Zk-1=<z1, z2, …, zk-1>。
算法课设实验报告(3篇)

第1篇一、实验背景与目的随着计算机技术的飞速发展,算法在计算机科学中扮演着至关重要的角色。
为了加深对算法设计与分析的理解,提高实际应用能力,本实验课程设计旨在通过实际操作,让学生掌握算法设计与分析的基本方法,学会运用所学知识解决实际问题。
二、实验内容与步骤本次实验共分为三个部分,分别为排序算法、贪心算法和动态规划算法的设计与实现。
1. 排序算法(1)实验目的:熟悉常见的排序算法,理解其原理,比较其优缺点,并实现至少三种排序算法。
(2)实验内容:- 实现冒泡排序、快速排序和归并排序三种算法。
- 对每种算法进行时间复杂度和空间复杂度的分析。
- 编写测试程序,对算法进行性能测试,比较不同算法的优劣。
(3)实验步骤:- 分析冒泡排序、快速排序和归并排序的原理。
- 编写三种排序算法的代码。
- 分析代码的时间复杂度和空间复杂度。
- 编写测试程序,生成随机测试数据,测试三种算法的性能。
- 比较三种算法的运行时间和内存占用。
2. 贪心算法(1)实验目的:理解贪心算法的基本思想,掌握贪心算法的解题步骤,并实现一个贪心算法问题。
(2)实验内容:- 实现一个贪心算法问题,如活动选择问题。
- 分析贪心算法的正确性,并证明其最优性。
(3)实验步骤:- 分析活动选择问题的贪心策略。
- 编写贪心算法的代码。
- 分析贪心算法的正确性,并证明其最优性。
- 编写测试程序,验证贪心算法的正确性。
3. 动态规划算法(1)实验目的:理解动态规划算法的基本思想,掌握动态规划算法的解题步骤,并实现一个动态规划算法问题。
(2)实验内容:- 实现一个动态规划算法问题,如背包问题。
- 分析动态规划算法的正确性,并证明其最优性。
(3)实验步骤:- 分析背包问题的动态规划策略。
- 编写动态规划算法的代码。
- 分析动态规划算法的正确性,并证明其最优性。
- 编写测试程序,验证动态规划算法的正确性。
三、实验结果与分析1. 排序算法实验结果:- 冒泡排序:时间复杂度O(n^2),空间复杂度O(1)。
算法分析与设计实验报告

算法分析与设计实验报告算法分析与设计实验报告一、引言算法是计算机科学的核心,它们是解决问题的有效工具。
算法分析与设计是计算机科学中的重要课题,通过对算法的分析与设计,我们可以优化计算机程序的效率,提高计算机系统的性能。
本实验报告旨在介绍算法分析与设计的基本概念和方法,并通过实验验证这些方法的有效性。
二、算法分析算法分析是评估算法性能的过程。
在实际应用中,我们常常需要比较不同算法的效率和资源消耗,以选择最适合的算法。
常用的算法分析方法包括时间复杂度和空间复杂度。
1. 时间复杂度时间复杂度衡量了算法执行所需的时间。
通常用大O表示法表示时间复杂度,表示算法的最坏情况下的运行时间。
常见的时间复杂度有O(1)、O(log n)、O(n)、O(n log n)和O(n^2)等。
其中,O(1)表示常数时间复杂度,O(log n)表示对数时间复杂度,O(n)表示线性时间复杂度,O(n log n)表示线性对数时间复杂度,O(n^2)表示平方时间复杂度。
2. 空间复杂度空间复杂度衡量了算法执行所需的存储空间。
通常用大O表示法表示空间复杂度,表示算法所需的额外存储空间。
常见的空间复杂度有O(1)、O(n)和O(n^2)等。
其中,O(1)表示常数空间复杂度,O(n)表示线性空间复杂度,O(n^2)表示平方空间复杂度。
三、算法设计算法设计是构思和实现算法的过程。
好的算法设计能够提高算法的效率和可靠性。
常用的算法设计方法包括贪心算法、动态规划、分治法和回溯法等。
1. 贪心算法贪心算法是一种简单而高效的算法设计方法。
它通过每一步选择局部最优解,最终得到全局最优解。
贪心算法的时间复杂度通常较低,但不能保证得到最优解。
2. 动态规划动态规划是一种将问题分解为子问题并以自底向上的方式求解的算法设计方法。
它通过保存子问题的解,避免重复计算,提高算法的效率。
动态规划适用于具有重叠子问题和最优子结构的问题。
3. 分治法分治法是一种将问题分解为更小规模的子问题并以递归的方式求解的算法设计方法。
算法设计与分析实验报告

算法设计与分析实验报告算法设计与分析实验报告引言:算法设计与分析是计算机科学中的重要课程,它旨在培养学生解决实际问题的能力。
本次实验旨在通过设计和分析不同类型的算法,加深对算法的理解,并探索其在实际应用中的效果。
一、实验背景算法是解决问题的步骤和方法的描述,是计算机程序的核心。
在本次实验中,我们将重点研究几种经典的算法,包括贪心算法、动态规划算法和分治算法。
通过对这些算法的设计和分析,我们可以更好地理解它们的原理和应用场景。
二、贪心算法贪心算法是一种基于局部最优选择的算法,它每一步都选择当前状态下的最优解,最终得到全局最优解。
在实验中,我们以背包问题为例,通过贪心算法求解背包能够装下的最大价值物品。
我们首先将物品按照单位重量的价值从大到小排序,然后依次将能够装入背包的物品放入,直到背包无法再装下物品为止。
三、动态规划算法动态规划算法是一种通过将问题分解为子问题,并记录子问题的解来求解整体问题的算法。
在实验中,我们以斐波那契数列为例,通过动态规划算法计算斐波那契数列的第n项。
我们定义一个数组来保存已经计算过的斐波那契数列的值,然后通过递推公式将前两项的值相加得到后一项的值,最终得到第n项的值。
四、分治算法分治算法是一种将问题分解为更小的子问题,并通过递归求解子问题的算法。
在实验中,我们以归并排序为例,通过分治算法对一个无序数组进行排序。
我们首先将数组分成两个子数组,然后对子数组进行递归排序,最后将两个有序的子数组合并成一个有序的数组。
五、实验结果与分析通过对以上三种算法的设计和分析,我们得到了以下实验结果。
在贪心算法中,我们发现该算法能够在有限的时间内得到一个近似最优解,但并不能保证一定得到全局最优解。
在动态规划算法中,我们发现该算法能够通过记忆化搜索的方式得到准确的结果,但在问题规模较大时,其时间复杂度较高。
在分治算法中,我们发现该算法能够将问题分解为更小的子问题,并通过递归求解子问题,最终得到整体问题的解。
常见算法设计实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的通过本次实验,掌握常见算法的设计原理、实现方法以及性能分析。
通过实际编程,加深对算法的理解,提高编程能力,并学会运用算法解决实际问题。
二、实验内容本次实验选择了以下常见算法进行设计和实现:1. 排序算法:冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序、堆排序。
2. 查找算法:顺序查找、二分查找。
3. 图算法:深度优先搜索(DFS)、广度优先搜索(BFS)、最小生成树(Prim算法、Kruskal算法)。
4. 动态规划算法:0-1背包问题。
三、实验原理1. 排序算法:排序算法的主要目的是将一组数据按照一定的顺序排列。
常见的排序算法包括冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序和堆排序等。
2. 查找算法:查找算法用于在数据集中查找特定的元素。
常见的查找算法包括顺序查找和二分查找。
3. 图算法:图算法用于处理图结构的数据。
常见的图算法包括深度优先搜索(DFS)、广度优先搜索(BFS)、最小生成树(Prim算法、Kruskal算法)等。
4. 动态规划算法:动态规划算法是一种将复杂问题分解为子问题,通过求解子问题来求解原问题的算法。
常见的动态规划算法包括0-1背包问题。
四、实验过程1. 排序算法(1)冒泡排序:通过比较相邻元素,如果顺序错误则交换,重复此过程,直到没有需要交换的元素。
(2)选择排序:每次从剩余元素中选取最小(或最大)的元素,放到已排序序列的末尾。
(3)插入排序:将未排序的数据插入到已排序序列中适当的位置。
(4)快速排序:选择一个枢纽元素,将序列分为两部分,使左侧不大于枢纽,右侧不小于枢纽,然后递归地对两部分进行快速排序。
(5)归并排序:将序列分为两半,分别对两半进行归并排序,然后将排序好的两半合并。
(6)堆排序:将序列构建成最大堆,然后重复取出堆顶元素,并调整剩余元素,使剩余元素仍满足最大堆的性质。
2. 查找算法(1)顺序查找:从序列的第一个元素开始,依次比较,直到找到目标元素或遍历完整个序列。
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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: 05学生姓名:***指导教师:***2018年 05月 04 日实验一递归与分治算法实验目的与要求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。
实验课时2学时实验原理分治(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。
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:归式,就是如何将原问题划分成子问题。
2.递归出口,递归终止的条件,即最小子问题的求解,可以允许多个出口。
3.界函数,问题规模变化的函数,它保证递归的规模向出口条件靠拢(2)递归与非递归之间如何实现程序的转换?(3)分析二分查找和快速排序中使用的分治思想。
答:1.一般根据是否需要回朔可以把递归分成简单递归和复杂递归,简单递归一般就是根据递归式来找出递推公式(这也就引申出分治思想和动态规划)。
2.复杂递归一般就是模拟系统处理递归的机制,使用栈或队列等数据结构保存回朔点来求解。
(4)分析二次取中法和锦标赛算法中的分治思想。
二次取中法:使用快速排序法中所采用的分划方法,以主元为基准,将一个表划分为左右两个子表,左子表中的元素均小于主元,右子表中的元素均大于主元。
主元的选择是将表划分为r部分,对找出r个中的中间值,并求r组的中间值中的中间值。
锦标赛算法:两两分组比较,大者进入下一轮,知道剩下1个元素max为止。
在每次比较中淘汰较小元素,将被淘汰元素记录在淘汰它的元素的链表上。
检查max的链表,从中知道最大元素,即second本科实验报告课程名称:算法设计与分析实验项目:贪心算法实验地点:计算机系实验楼110专业班级:物联网1601 学号: 05学生姓名:俞梦真指导教师:郝晓丽2018年 05月 04日实验二贪心算法实验目的与要求1.理解贪心算法的基本思想;2.运用贪心算法解决实际问题,加深对贪心算法的理解和运用。
实验课时4学时(课内2学时+课外2学时)实验原理贪心算法的思想:(1)贪心算法(Greedy Approach)能得到问题的最优解,要证明我们所做的第一步选择一定包含着一个最优解,即存在一个最优解的第一步是从我们的贪心选择开始。
(2)在做出第一步贪心选择后,剩下的子问题应该是和原问题类似的规模较小的子问题,为此我们可以用数学归纳法来证明贪心选择能得到问题的最优解。
实验题目1.上机题目:最小延迟调度问题给定等待服务的客户集合A={1,2,…,n},预计对客户i的服务时长为t i>0,T=(t1,t2,…,t n),客户i希望的服务完成时刻为d i>0,D=(d1,d2,…,d n);一个调度f:A→N,f(i)为客户i的开始时刻。
如果对客户i的服务在d i之前结束,那么对客户i的服务没有延迟,即如果在d i之后结束,那么这个服务就被延迟了,延迟的时间等于该服务的实际完成时刻f(i)+t i减去预期结束时刻d i。
一个调度f的最大延迟是所有客户延迟时长的最大值max i∈A{f(i)+t i d i}。
附图2所示是不同调度下的最大延迟。
使用贪心策略找出一个调度使得最大延迟达到最小。
2.设计思想:贪心思想,按照他们的截止时间从小到大排序,如果截止时间相同按照花费时间从小到大排序。
然后按照f_min(所有客户延迟时长的最大值)=max(works[i].cost+time-works[i].deadline,f_min);寻找最所有客户延迟时长的最大值。
3.代码设计:ost);for(int i=0;i<n;i++)scanf("%d",&works[i].deadline),works[i].id=i+1;sort(works,works+n,cmp);int f_min=0;int time=0;for(int i=0;i<n;i++){ost+time>works[i].deadline)f_min=max(works[i].cost+time-works[i].deadline,f_min);ost;}printf("Maximum delay:\n");printf("%d\n",f_min);printf("Complete the order of tasks:\n");运行结果:思考题(1)哈夫曼编码问题的编程如何实现?答:哈夫曼树,又名最优树,给定n个权值作为n的叶子结点,构造一颗二叉树,若带权路径长度达到最小,成这样的二叉树为最优二叉树,也称哈夫曼树。
实现步骤:1、初始化: 根据给定的n个权值{w1,w2,…..wn..}构成n棵二叉树的集合F={T1,T2….Tn},其中每棵二叉树中只有一个带权Wi的根结点,左右子树均空。
2、找最小树:在F中选择两棵根结点权值最小的树作为左右子树构造一-棵新的二叉树,且至新的二叉树的根结点的权值为其左右子树,上根结点的权值之和。
3、删除与加入: 在F中删除这两棵树,并将新的二叉树加入F中。
4、判断:重复前两步(2和3),直到F中只含有一棵树为止。
该树即为哈夫曼树。
(2)使用贪心策略求解背包问题。
答:首先计算每种物品单位重量的价值vi/wi,然后,依贪心选择策略,将尽可能多的单位重量价值最高的物品装入背包。
若将这种物品全部装入背包后,背包内的物品总重量未达到w,则选择单位重量价值次高的物品并尽可能多地装入背包。
依此策略一直地进行下去直到背包满重为止。
算法的主要计算时间在于将各种物品依其单位重量的价值从大到小排序。
因此,算法的计算时间上界为O(nlogn)。
(3)分析普里姆算法和克鲁斯卡尔算法中的贪心策略。
答:1、普里姆算法贪心策略:要记录到S中的下一条边(u,v)是一条不在S中,且使得SU{u,v}的权值之和也是最小的边时间复杂度:O(n^2) 空间复杂度:O(n^2)2、克鲁斯卡尔算法中的贪心策略:选取属于不同联通分量且构成权值最小且不形成回路的两个顶点组成的边、本科实验报告课程名称:算法设计与分析实验项目:动态规划实验地点:计算机系实验楼110 专业班级:物联网1601 学号: 05学生姓名:俞梦真指导教师:郝晓丽2018年 05月 07日实验三动态规划算法实验目的与要求1.理解动态规划算法的基本思想;2.运用动态规划算法解决实际问题,加深对贪心算法的理解和运用。
实验课时4学时(课内2学时+课外2学时)实验原理动态规划(Dynamic Programming)算法思想:把待求解问题分解成若干个子问题,先求解子问题,然后由这些子问题的解得到原问题的解。
动态规划求解过的子问题的结果会被保留下来,不像递归那样每个子问题的求解都要从头开始反复求解。
动态规划求解问题的关键在于获得各个阶段子问题的递推关系式:(1)分析原问题的最优解性质,刻画其结构特征;(2)递归定义最优值;(3)自底向上(由后向前)的方式计算最优值;(4)根据计算最优值时得到的信息,构造一个最优解。
实验题目1.上机题目:最大子段和问题给定n个整数(可以为负数)组成的序列(a1,a2,…,a n),使用动态规划思想求该序列的子段和的最大值。
注:当所有整数均为负整数时,其最大子段和为0。
例如,对于六元组(2, 11, 4, 13, 5, 2),其最大字段和为:a2 + a3 + a4 = 20。
除了动态规划,该问题可以使用顺序求和+比较(蛮力法)和分治法求解,思考其求解过程。
2.设计思想动态规划思想:dp[i],表示到当前i的最大字段和为多少,而他的字段和时要不就是前面的最大字段和加上本身的数值要不就是自身的数值。
状态转移方程:dp[i]=max(dp[i],dp[i-1]+a[i]);#include<iostream>#include<cstdio>#include<cmath>#include<cstring>using namespace std;const int maxn=1000+10;int dp[maxn];int a[maxn];., 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,使用回溯法设计一个布阵方案,使总的攻击力最大。
注:个人决定A矩阵的初始化工作。
该问题求解算法的输入数据形如附图4所示。
2.设计思想:利用回溯法搜索寻找解空间树。
深度优先搜索,设立访问标记进行剪枝,并将总共的攻击力作为参数不断传入。
寻找最大的攻击力。
数值的存储用的是二位数组,用ans_pos记录过程。
...Xn)来表示,其中Xi是放置皇后i所在的列号。
这意味着所有的解都是N元组(1,2,3,.......,N)的置换。
解空间大小为N!。
其次我们看约束条件:因为解空间已经给我们排除了不在同一行(因为每个皇后分别已经对应不同的行号)的约束条件。
我们要判断的是不在同一列和不在同一斜线的约束。
因为Xi表示皇后所在的列号,所以第k个皇后和第i个皇后同列的判断条件是X(k)=X(i)。
所以不同列的判段条件是X(k)!=X(i),1<k<i 。
又因为同一斜线的特征是要么行号和列号之和不变(右高左低)要么是行号和列号只差相等(左高右低),所以第k个皇后和第i个皇后在同斜线的判断条件是 i+X(i)= k+X(k) 或 i-X(i) =k-X(k),两式合并得 |X(i)-X(k)|=|i-k| 。
(5)使用回溯法求解装载问题。
答:基本思路:容易证明,如果一个给定装载问题有解,则采用下面的策略可得到最优装载方案。