山东科技大学 算法设计与分析试题

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设计与算法分析考试题库

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设计与算法分析考试题库一、选择题(每题2分,共20分)1. 在算法分析中,时间复杂度用来衡量算法的什么?A. 可读性B. 执行速度C. 资源消耗D. 可维护性2. 以下哪个排序算法的时间复杂度为O(n^2)?A. 快速排序B. 归并排序C. 选择排序D. 堆排序3. 动态规划与分治算法的主要区别是什么?A. 递归使用B. 子问题重叠C. 问题分解方式D. 算法效率4. 递归算法的基本原理是什么?A. 循环调用B. 重复执行C. 问题分解D. 迭代求解5. 在图算法中,深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)的主要区别在于?A. 搜索顺序B. 搜索深度C. 使用的数据结构D. 搜索效率6. 哈希表的冲突解决方法中,开放定址法和链地址法的主要区别是什么?A. 存储方式B. 冲突处理机制C. 访问速度D. 空间利用率7. 贪心算法在解决优化问题时,其选择的策略是?A. 随机选择B. 局部最优C. 全局最优D. 动态选择8. 以下哪个算法是解决最近公共祖先问题的?A. 二分查找B. 欧拉路径C. 弗洛伊德算法D. 树的深度优先搜索9. 算法的时间复杂度为O(1)表示该算法的执行时间与输入规模的大小?A. 成正比B. 成反比C. 无关D. 指数关系10. 在大O符号中,O(1)、O(log n)、O(n)、O(n log n)、O(n^2)、O(2^n),按算法效率从高到低排序正确的是?A. O(1), O(log n), O(n), O(n log n), O(n^2), O(2^n)B. O(2^n), O(n^2), O(n log n), O(n), O(log n), O(1)C. O(1), O(log n), O(n log n), O(n), O(n^2), O(2^n)D. O(1), O(n), O(log n), O(n log n), O(n^2), O(2^n)二、简答题(每题10分,共30分)11. 简述二分查找算法的基本思想及其时间复杂度。

2022年山东科技大学计算机科学与技术专业《数据结构与算法》科目期末试卷A(有答案)

2022年山东科技大学计算机科学与技术专业《数据结构与算法》科目期末试卷A(有答案)

2022年山东科技大学计算机科学与技术专业《数据结构与算法》科目期末试卷A(有答案)一、选择题1、从未排序序列中依次取出一个元素与已排序序列中的元素依次进行比较,然后将其放在已排序序列的合适位置,该排序方法称为()排序法。

A.插入B.选择C.希尔D.二路归并2、将两个各有N个元素的有序表归并成一个有序表,其最少的比较次数是()。

A.NB.2N-1C.2ND.N-13、某线性表中最常用的操作是在最后一个元素之后插入一个元素和删除第一个元素,则采用()存储方式最节省运算时间。

A.单链表B.仅有头指针的单循环链表C.双链表D.仅有尾指针的单循环链表4、用不带头结点的单链表存储队列,其队头指针指向队头结点,队尾指针指向队尾结点,则在进行出队操作时()。

A.仅修改队头指针B.仅修改队尾指针C.队头、队尾指针都可能要修改D.队头、队尾指针都要修改5、已知串S='aaab',其next数组值为()。

A.0123B.1123C.1231D.12116、下列选项中,不能构成折半查找中关键字比较序列的是()。

A.500,200,450,180 B.500,450,200,180C.180,500,200,450 D.180,200,500,4507、若一棵二叉树的前序遍历序列为a,e,b,d,c,后序遍历序列为b, c,d,e,a,则根结点的孩子结点()。

A.只有e B.有e、b C.有e、c D.无法确定8、一个具有1025个结点的二叉树的高h为()。

A.11B.10C.11至1025之间D.10至1024之间9、有n(n>0)个分支结点的满二叉树的深度是()。

A.n2-1B.log2(n+1)+1C.log2(n+1)D.log2(n-l)10、若查找每个记录的概率均等,则在具有n个记录的连续顺序文件中采用顺序查找法查找一个记录,其平均查找长度ASL为()。

A.(n-1)/2B.n/2C.(n+1)/2D.n二、填空题11、顺序查找n个元素的顺序表,若查找成功,则比较关键字的次数最多为______次;当使用监视哨时,若查找失败,则比较关键字的次数为______。

算法设计与分析试卷及答案

算法设计与分析试卷及答案

算法设计与分析1、(1) 证明:O(f)+O(g)=O(f+g)(7分)(2) 求下列函数的渐近表达式:(6分)① 3n 2+10n;② 21+1/n;2、对于下列各组函数f(n)和g(n),确定f(n)=O(g(n))或f(n)=Ω(g(n))或f(n)=θ(g(n)),并简述理由。

(15分)(1);5log )(;log )(2+==n n g n n f (2);)(;log )(2n n g n n f == (3);log )(;)(2n n g n n f == 3、试用分治法对数组A[n]实现快速排序。

(13分)4、试用动态规划算法实现最长公共子序列问题。

(15分)5、试用贪心算法求解汽车加油问题:已知一辆汽车加满油后可行驶n 公里,而旅途中有若干个加油站。

试设计一个有效算法,指出应在哪些加油站停靠加油,使加油次数最少。

(12分)6、试用动态规划算法实现下列问题:设A 和B 是两个字符串。

我们要用最少的字符操作,将字符串A 转换为字符串B ,这里所说的字符操作包括:(1)删除一个字符。

(2)插入一个字符。

(3)将一个字符改为另一个字符。

将字符串A 变换为字符串B 所用的最少字符操作数称为字符串A 到B 的编辑距离,记为d(A,B)。

试设计一个有效算法,对任给的两个字符串A 和B ,计算出它们的编辑距离d(A,B)。

(16分)⎣⎦2/)(;3)(i i g i i f ==。

对于给定的两个整数n 和m ,要求用最少的变换f 和g 变换次数将n 变为m 。

(16分)1、⑴证明:令F(n)=O(f),则存在自然数n 1、c 1,使得对任意的自然数n ≥n 1,有:F(n)≤c 1f(n)……………………………..(2分)同理可令G(n)=O(g),则存在自然数n 2、c 2,使得对任意的自然数n ≥n 2,有:G(n)≤c 2g(n)……………………………..(3分)令c 3=max{c 1,c 2},n 3=max{n 1,n 2},则对所有的n ≥n 3,有: F(n)≤c 1f(n)≤c 3f(n)G(n)≤c 2g(n)≤c 3g(n)……………………………..(5分) 故有:O(f)+O(g)=F(n)+G(n)≤c 3f(n)+c 3g(n)=c 3(f(n)+g(n)) 因此有:O(f)+O(g)=O(f+g)……………………………..(7分) ⑵ 解:① 因为;01033)103(lim 222=+-+∞→n n n n n n 由渐近表达式的定义易知: 3n 2是3n 2+10n 的渐近表达式。

算法设计与分析考试题及答案

算法设计与分析考试题及答案

一、填空题(20分)1.一个算法就是一个有穷规则的集合,其中之规则规定了解决某一特殊类型问题的一系列运算,此外,算法还应具有以下五个重要特性:_________,________,________,__________,__________。

2.算法的困难性有_____________和___________之分,衡量一个算法好坏的标准是______________________。

3.某一问题可用动态规划算法求解的显著特征是____________________________________。

4.若序列X={B,C,A,D,B,C,D},Y={A,C,B,A,B,D,C,D},请给出序列X和Y的一个最长公共子序列_____________________________。

5.用回溯法解问题时,应明确定义问题的解空间,问题的解空间至少应包含___________。

6.动态规划算法的基本思想是将待求解问题分解成若干____________,先求解___________,然后从这些____________的解得到原问题的解。

7.以深度优先方式系统搜寻问题解的算法称为_____________。

8.0-1背包问题的回溯算法所需的计算时间为_____________,用动态规划算法所需的计算时间为____________。

9.动态规划算法的两个基本要素是___________和___________。

10.二分搜寻算法是利用_______________实现的算法。

二、综合题(50分)1.写出设计动态规划算法的主要步骤。

2.流水作业调度问题的johnson算法的思想。

3.若n=4,在机器M1和M2上加工作业i所需的时间分别为a i和b i,且(a1,a2,a3,a4)=(4,5,12,10),(b1,b2,b3,b4)=(8,2,15,9)求4个作业的最优调度方案,并计算最优值。

4.运用回溯法解0/1背包问题:n=3,C=9,V={6,10,3},W={3,4,4},其解空间有长度为3的0-1向量组成,要求用一棵完全二叉树表示其解空间(从根动身,左1右0),并画出其解空间树,计算其最优值及最优解。

算法设计与分析考试题目与答案

算法设计与分析考试题目与答案

《算法分析与设计》期末复习题一、选择题1.应用Johnson 法则的流水作业调度采用的算法是(D )A. 贪心算法B. 分支限界法C.分治法D. 动态规划算法2.Hanoi 塔问题如下图所示。

现要求将塔座A 上的的所有圆盘移到塔座B 上,并仍按同样顺序叠置。

移动圆盘时遵守Hanoi 塔问题的移动规则。

由此设计出解Hanoi 塔问题的递归算确的为:(B )Hanoi 塔A. void hanoi(int n, int A, int C, int B) {if (n > 0) {hanoi(n-1,A,C, B); move(n,a,b);hanoi(n-1, C, B, A); } B. void hanoi(int n, int A, int B, int C) {if (n > 0) {hanoi(n-1, A, C, B); move(n,a,b);hanoi(n-1, C, B, A); }C. void hanoi(int n, int C, int B, int A){if (n > 0){hanoi(n-1, A, C, B);move(n,a,b);hanoi(n-1, C, B, A);}D. void hanoi(int n, int C, int A, int B){if (n > 0){hanoi(n-1, A, C, B);move(n,a,b);hanoi(n-1, C, B, A);}3.动态规划算法的基本要素为(C)A. 最优子结构性质与贪心选择性质B.重叠子问题性质与贪心选择性质C.最优子结构性质与重叠子问题性质D. 预排序与递归调用4. 算法分析中,记号O表示(B),记号Ω表示(A),记号Θ表示(D)。

A.渐进下界B.渐进上界C.非紧上界D.紧渐进界E.非紧下界5. 以下关于渐进记号的性质是正确的有:(A)A.f(n)(g(n)),g(n)(h(n))f(n)(h(n))=Θ=Θ⇒=ΘB.f(n)O(g(n)),g(n)O(h(n))h(n)O(f(n))==⇒=C. O(f(n))+O(g(n)) = O(min{f(n),g(n)})D. f(n)O(g(n))g(n)O(f(n))=⇔=6. 能采用贪心算法求最优解的问题,一般具有的重要性质为:(A)A. 最优子结构性质与贪心选择性质B.重叠子问题性质与贪心选择性质C.最优子结构性质与重叠子问题性质D. 预排序与递归调用7. 回溯法在问题的解空间树中,按(D)策略,从根结点出发搜索解空间树。

算法分析与设计考试复习题及参考答案

算法分析与设计考试复习题及参考答案
一、简要回答下列问题 : 1. 算法重要特性是什么? 2. 算法分析的目的是什么? 3. 算法的时间复杂性与问题的什么因素相关? 4. 算法的渐进时间复杂性的含义? 5. 最坏情况下的时间复杂性和平均时间复杂性有什么不同? 6. 简述二分检索(折半查找)算法的基本过程。 7. 背包问题的目标函数和贪心算法最优化量度相同吗? 8. 采用回溯法求解的问题,其解如何表示?有什么规定? 9. 回溯法的搜索特点是什么? 10. n皇后问题回溯算法的判别函数place的基本流程是什么? 11. 为什么用分治法设计的算法一般有递归调用? 12. 为什么要分析最坏情况下的算法时间复杂性? 13. 简述渐进时间复杂性上界的定义。 14. 二分检索算法最多的比较次数? 15. 快速排序算法最坏情况下需要多少次比较运算? 16. 贪心算法的基本思想? 17. 回溯法的解(x1,x2,……xn)的隐约束一般指什么? 18. 阐述归并排序的分治思路。 19. 快速排序的基本思想是什么。 20. 什么是直接递归和间接递归?消除递归一般要用到什么数据结 构? 21. 什么是哈密顿环问题? 22. 用回溯法求解哈密顿环,如何定义判定函数? 23. 请写出prim算法的基本思想。 二、复杂性分析 1、 MERGESORT(low,high) if low<high; then mid←(low,high)/2; MERGESORT(low,mid); MERGESORT(mid+1,high); MERGE(low,mid,high); endif end MERGESORT 2、 procedure S1(P,W,M,X,n) i←1; a←0
15..最坏情况下快速排序退化成冒泡排序,需要比较n2次。 16. 是一种依据最优化量度依次选择输入的分级处理方法。基本思 路是:首先根据题意,选取一种量度标准;然后按这种量度标准对这n 个输入排序,依次选择输入量加入部分解中。如果当前这个输入量的加 入,不满足约束条件,则不把此输入加到这部分解中。 17.回溯法的解(x1,x2,……xn)的隐约束一般指个元素之间应满 足的某种关系。 18. 将数组一分为二,分别对每个集合单独排序,然后将已排序的 两个序列归并成一个含n个元素的分好类的序列。如果分割后子问题还 很大,则继续分治,直到一个元素。 19.快速排序的基本思想是在待排序的N个记录中任意取一个记录, 把该记录放在最终位置后,数据序列被此记录分成两部分。所有关键字 比该记录关键字小的放在前一部分,所有比它大的放置在后一部分,并 把该记录排在这两部分的中间,这个过程称作一次快速排序。之后重复 上述过程,直到每一部分内只有一个记录为止。 20.在定义一个过程或者函数的时候又出现了调用本过程或者函数 的成分,既调用它自己本身,这称为直接递归。如果过程或者函数P调 用过程或者函数Q,Q又调用P,这个称为间接递归。消除递归一般要用 到栈这种数据结构。 21.哈密顿环是指一条沿着图G的N条边环行的路径,它的访问每个 节点一次并且返回它的开始位置。 22.当前选择的节点X[k]是从未到过的节点,即X[k]≠X[i](i=1,2, …,k-1),且C(X[k-1], X[k])≠∞,如果k=-1,则C(X[k], X[1]) ≠∞。 23. 思路是:最初生成树T为空,依次向内加入与树有最小邻接边 的n-1条边。处理过程:首先加入最小代价的一条边到T,根据各节点到 T的邻接边排序,选择最小边加入,新边加入后,修改由于新边所改变 的邻接边排序,再选择下一条边加入,直至加入n-1条边。 二、复杂性分析 1、 递归方程

计算机算法设计和分析习题及答案解析

计算机算法设计和分析习题及答案解析

计算机算法设计与分析习题及答案一.选择题1、二分搜索算法是利用 A 实现的算法;A、分治策略B、动态规划法C、贪心法D、回溯法2、下列不是动态规划算法基本步骤的是 A ;A、找出最优解的性质B、构造最优解C、算出最优解D、定义最优解3、最大效益优先是A 的一搜索方式;A、分支界限法B、动态规划法C、贪心法D、回溯法4. 回溯法解旅行售货员问题时的解空间树是 A ;A、子集树B、排列树C、深度优先生成树D、广度优先生成树5.下列算法中通常以自底向上的方式求解最优解的是B ;A、备忘录法B、动态规划法C、贪心法D、回溯法6、衡量一个算法好坏的标准是 C ;A 运行速度快B 占用空间少C 时间复杂度低D 代码短7、以下不可以使用分治法求解的是 D ;A 棋盘覆盖问题B 选择问题C 归并排序D 0/1背包问题8. 实现循环赛日程表利用的算法是A ;A、分治策略B、动态规划法C、贪心法D、回溯法9.下面不是分支界限法搜索方式的是D ;A、广度优先B、最小耗费优先C、最大效益优先D、深度优先10.下列算法中通常以深度优先方式系统搜索问题解的是D ;A、备忘录法B、动态规划法C、贪心法D、回溯法11.备忘录方法是那种算法的变形; BA、分治法B、动态规划法C、贪心法D、回溯法12.哈夫曼编码的贪心算法所需的计算时间为B ;A、On2nB、OnlognC、O2nD、On13.分支限界法解最大团问题时,活结点表的组织形式是B ;A、最小堆B、最大堆C、栈D、数组14.最长公共子序列算法利用的算法是B;A、分支界限法B、动态规划法C、贪心法D、回溯法15.实现棋盘覆盖算法利用的算法是A ;A、分治法B、动态规划法C、贪心法D、回溯法16.下面是贪心算法的基本要素的是C ;A、重叠子问题B、构造最优解C、贪心选择性质D、定义最优解17.回溯法的效率不依赖于下列哪些因素 DA.满足显约束的值的个数B. 计算约束函数的时间C.计算限界函数的时间D. 确定解空间的时间18.下面哪种函数是回溯法中为避免无效搜索采取的策略BA.递归函数 B.剪枝函数 C;随机数函数 D.搜索函数19. D是贪心算法与动态规划算法的共同点;A、重叠子问题B、构造最优解C、贪心选择性质D、最优子结构性质20. 矩阵连乘问题的算法可由 B 设计实现;A、分支界限算法B、动态规划算法C、贪心算法D、回溯算法21. 分支限界法解旅行售货员问题时,活结点表的组织形式是 A ;A、最小堆B、最大堆C、栈D、数组22、Strassen矩阵乘法是利用A 实现的算法;A、分治策略B、动态规划法C、贪心法D、回溯法23、使用分治法求解不需要满足的条件是 A ;A 子问题必须是一样的B 子问题不能够重复C 子问题的解可以合并D 原问题和子问题使用相同的方法解24、下面问题 B 不能使用贪心法解决;A 单源最短路径问题B N皇后问题C 最小生成树问题D 背包问题25、下列算法中不能解决0/1背包问题的是 AA 贪心法B 动态规划C 回溯法D 分支限界法26、回溯法搜索状态空间树是按照 C 的顺序;A 中序遍历B 广度优先遍历C 深度优先遍历D 层次优先遍历27.实现合并排序利用的算法是A ;A、分治策略B、动态规划法C、贪心法D、回溯法28.下列是动态规划算法基本要素的是D ;A、定义最优解B、构造最优解C、算出最优解D、子问题重叠性质29.下列算法中通常以自底向下的方式求解最优解的是 B ;A、分治法B、动态规划法C、贪心法D、回溯法30.采用广度优先策略搜索的算法是A ;A、分支界限法B、动态规划法C、贪心法D、回溯法31、合并排序算法是利用 A 实现的算法;A、分治策略B、动态规划法C、贪心法D、回溯法32、背包问题的贪心算法所需的计算时间为 BA、On2nB、OnlognC、O2nD、On33.实现大整数的乘法是利用的算法C ;A、贪心法B、动态规划法C、分治策略D、回溯法34.0-1背包问题的回溯算法所需的计算时间为AA、On2nB、OnlognC、O2nD、On35.采用最大效益优先搜索方式的算法是A;A、分支界限法B、动态规划法C、贪心法D、回溯法36.贪心算法与动态规划算法的主要区别是B;A、最优子结构B、贪心选择性质C、构造最优解D、定义最优解37. 实现最大子段和利用的算法是B ;A、分治策略B、动态规划法C、贪心法D、回溯法38.优先队列式分支限界法选取扩展结点的原则是 C ;A、先进先出B、后进先出C、结点的优先级D、随机39.背包问题的贪心算法所需的计算时间为 B ;A、On2nB、OnlognC、O2nD、On40、广度优先是A 的一搜索方式;A、分支界限法B、动态规划法C、贪心法D、回溯法41. 一个问题可用动态规划算法或贪心算法求解的关键特征是问题的 B ;A、重叠子问题B、最优子结构性质C、贪心选择性质D、定义最优解42.采用贪心算法的最优装载问题的主要计算量在于将集装箱依其重量从小到大排序,故算法的时间复杂度为 B ;A 、On2nB 、OnlognC 、O2nD 、On43. 以深度优先方式系统搜索问题解的算法称为 D ;A 、分支界限算法B 、概率算法C 、贪心算法D 、回溯算法44. 实现最长公共子序列利用的算法是B ;A 、分治策略B 、动态规划法C 、贪心法D 、回溯法45. Hanoi 塔问题如下图所示;现要求将塔座A 上的的所有圆盘移到塔座B 上,并仍按同样顺序叠置;移动圆盘时遵守Hanoi 塔问题的移动规则;由此设计出解Hanoi 塔问题的递归算法正确的为:B46. 动态规划算法的基本要素为 CA. 最优子结构性质与贪心选择性质 B .重叠子问题性质与贪心选择性质C .最优子结构性质与重叠子问题性质 D. 预排序与递归调用 47. 能采用贪心算法求最优解的问题,一般具有的重要性质为: AA. 最优子结构性质与贪心选择性质 B .重叠子问题性质与贪心选择性质C .最优子结构性质与重叠子问题性质 D. 预排序与递归调用48. 回溯法在问题的解空间树中,按 D 策略,从根结点出发搜索解空间树;A.广度优先B. 活结点优先C.扩展结点优先D. 深度优先49. 分支限界法在问题的解空间树中,按 A 策略,从根结点出发搜索解空间树;A.广度优先B. 活结点优先C.扩展结点优先D. 深度优先50. 程序块 A 是回溯法中遍历排列树的算法框架程序;A.B. C. D. 51. 常见的两种分支限界法为DA. 广度优先分支限界法与深度优先分支限界法;B. 队列式FIFO 分支限界法与堆栈式分支限界法;C. 排列树法与子集树法;D. 队列式FIFO 分支限界法与优先队列式分支限界法;1.算法的复杂性有 时间 复杂性和 空间 ;2、程序是 算法用某种程序设计语言的具体实现;3、算法的“确定性”指的是组成算法的每条 指令 是清晰的,无歧义的;4. 矩阵连乘问题的算法可由 动态规划 设计实现;5、算法是指解决问题的 一种方法 或 一个过程 ;6、从分治法的一般设计模式可以看出,用它设计出的程序一般是 递归算法 ;7、问题的 最优子结构性质 是该问题可用动态规划算法或贪心算法求解的关键特征;8、以深度优先方式系统搜索问题解的算法称为 回溯法 ;9、计算一个算法时间复杂度通常可以计算 循环次数 、 基本操作的频率 或计算步; Hanoi 塔A. void hanoiint n, int A, int C, int B{ if n > 0{ hanoin-1,A,C, B;moven,a,b; hanoin-1, C, B, A; }} B. void hanoiint n, int A, int B, int C { if n > 0 { hanoin-1, A, C, B; moven,a,b; hanoin-1, C, B, A; } }C. void hanoiint n, int C, int B, int A { if n > 0 { hanoin-1, A, C, B; moven,a,b; hanoin-1, C, B, A; } }D. void hanoiint n, int C, int A, int B { if n > 0 { hanoin-1, A, C, B; moven,a,b; hanoin-1, C, B, A; } } void backtrack int t{ if t>n outputx; else for int i=t;i<=n;i++ { swapxt, xi; if legalt backtrackt+1; swapxt, xi; } } void backtrack int t { if t>n outputx;elsefor int i=0;i<=1;i++ { xt=i; if legalt backtrackt+1; } }void backtrack int t { if t>n outputx; else for int i=0;i<=1;i++ { xt=i; if legalt backtrackt-1; } }voidbacktrack int t{ if t>n outputx; else for int i=t;i<=n;i++ { swapxt, xi; if legalt backtrackt+1;}}10、解决0/1背包问题可以使用动态规划、回溯法和分支限界法,其中不需要排序的是动态规划 ,需要排序的是回溯法 ,分支限界法 ;11、使用回溯法进行状态空间树裁剪分支时一般有两个标准:约束条件和目标函数的界,N皇后问题和0/1背包问题正好是两种不同的类型,其中同时使用约束条件和目标函数的界进行裁剪的是 0/1背包问题 ,只使用约束条件进行裁剪的是 N皇后问题 ;12、贪心选择性质是贪心算法可行的第一个基本要素,也是贪心算法与动态规划算法的主要区别;13、矩阵连乘问题的算法可由动态规划设计实现;14.贪心算法的基本要素是贪心选择性质和最优子结构性质 ;15. 动态规划算法的基本思想是将待求解问题分解成若干子问题 ,先求解子问题 ,然后从这些子问题的解得到原问题的解;16.算法是由若干条指令组成的有穷序列,且要满足输入、输出、确定性和有限性四条性质;17、大整数乘积算法是用分治法来设计的;18、以广度优先或以最小耗费方式搜索问题解的算法称为分支限界法 ;19、贪心选择性质是贪心算法可行的第一个基本要素,也是贪心算法与动态规划算法的主要区别;20.快速排序算法是基于分治策略的一种排序算法;21.动态规划算法的两个基本要素是. 最优子结构性质和重叠子问题性质 ;22.回溯法是一种既带有系统性又带有跳跃性的搜索算法;23.分支限界法主要有队列式FIFO 分支限界法和优先队列式分支限界法;24.分支限界法是一种既带有系统性又带有跳跃性的搜索算法;25.回溯法搜索解空间树时,常用的两种剪枝函数为约束函数和限界函数 ;26.任何可用计算机求解的问题所需的时间都与其规模有关;27.快速排序算法的性能取决于划分的对称性 ;28.所谓贪心选择性质是指所求问题的整体最优解可以通过一系列局部最优的选择,即贪心选择来达到 ;29.所谓最优子结构性质是指问题的最优解包含了其子问题的最优解 ;30.回溯法是指具有限界函数的深度优先生成法 ;31.用回溯法解题的一个显着特征是在搜索过程中动态产生问题的解空间;在任何时刻,算法只保存从根结点到当前扩展结点的路径;如果解空间树中从根结点到叶结点的最长路径的长度为hn,则回溯法所需的计算空间通常为 Ohn ;32.回溯法的算法框架按照问题的解空间一般分为子集树算法框架与排列树算法框架;33.用回溯法解0/1背包问题时,该问题的解空间结构为子集树结构;34.用回溯法解批处理作业调度问题时,该问题的解空间结构为排列树结构;35.旅行售货员问题的解空间树是排列树 ;三、算法填空1.背包问题的贪心算法void Knapsackint n,float M,float v,float w,float x{//重量为w1..n,价值为v1..n的 n个物品,装入容量为M的背包//用贪心算法求最优解向量x1..nint i; Sortn,v,w;for i=1;i<=n;i++ xi=0;float c=M;for i=1;i<=n;i++{if wi>c break;xi=1;c-=wi;}if i<=n xi=c/wi;}2.最大子段和: 动态规划算法int MaxSumint n, int a{int sum=0, b=0; //sum存储当前最大的bj, b存储bjfor int j=1; j<=n; j++{ if b>0 b+= aj ;else b=ai; ; //一旦某个区段和为负,则从下一个位置累和 ifb>sum sum=b;}return sum;}3.贪心算法求活动安排问题template<class Type>void GreedySelector int n, Type s, Type f, bool A{A1=true;int j=1;for int i=2;i<=n;i++if si>=fj{ Ai=true;j=i;}else Ai=false;}4.快速排序template<class Type>void QuickSort Type a, int p, int r{if p<r{int q=Partitiona,p,r;QuickSort a,p,q-1; //对左半段排序QuickSort a,q+1,r; //对右半段排序}}5. 回溯法解迷宫问题迷宫用二维数组存储,用'H'表示墙,'O'表示通道int x1,y1,success=0; //出口点void MazePathint x,int y{//递归求解:求迷宫maze从入口x,y到出口x1,y1的一条路径mazexy=''; //路径置为if x==x1&&y==y1 success=1; //到出口则成功else{if mazexy+1=='O' MazePathx,++y;//东邻方格是通路,向东尝试if success&&mazex+1y=='O' MazePath++x,y;//不成功且南邻方格是通路,向南尝试if success&&mazexy-1=='O' MazePathx,--y;//不成功且西邻方格是通路,向西尝试if success&&mazex-1y=='O' MazePath--x,y;//不成功且北邻方格是通路,向北尝试}if success mazexy=''; //死胡同置为}四、算法设计题1. 给定已按升序排好序的n个元素a0:n-1,现要在这n个元素中找出一特定元素x,返回其在数组中的位置,如果未找到返回-1;写出二分搜索的算法,并分析其时间复杂度;template<class Type>int BinarySearchType a, const Type& x, int n{//在a0:n中搜索x,找到x时返回其在数组中的位置,否则返回-1Int left=0; int right=n-1;While left<=right{int middle=left+right/2;if x==amiddle return middle;if x>amiddle left=middle+1;else right=middle-1;}Return -1;}时间复杂性为Ologn2. 利用分治算法写出合并排序的算法,并分析其时间复杂度void MergeSortType a, int left, int right{if left<right {//至少有2个元素int i=left+right/2; //取中点mergeSorta, left, i;mergeSorta, i+1, right;mergea, b, left, i, right; //合并到数组bcopya, b, left, right; //复制回数组a}}算法在最坏情况下的时间复杂度为Onlogn;3.N皇后回溯法bool Queen::Placeint k{ //检查xk位置是否合法for int j=1;j<k;j++if absk-j==absxj-xk||xj==xk return false;return true;}void Queen::Backtrackint t{if t>n sum++;else for int i=1;i<=n;i++{xt=i;if 约束函数 Backtrackt+1;}}4.最大团问题void Clique::Backtrackint i // 计算最大团{ if i > n { // 到达叶结点for int j = 1; j <= n; j++ bestxj = xj;bestn = cn; return;}// 检查顶点 i 与当前团的连接int OK = 1;for int j = 1; j < i; j++if xj && aij == 0 // i与j不相连{OK = 0; break;}if OK { // 进入左子树xi = 1; cn++;Backtracki+1;xi = 0; cn--; }if cn+n-i>bestn { // 进入右子树xi = 0;Backtracki+1; }}5. 顺序表存储表示如下:typedef struct{RedType rMAXSIZE+1; //顺序表int length; //顺序表长度}SqList;编写对顺序表L进行快速排序的算法;int PartitionSqList &L,int low,int high //算法10.6b{//交换顺序表L中子表L.rlow..high的记录,枢轴记录到位,并返回其所在位置, //此时在它之前后的记录均不大小于它.int pivotkey;L.r0=L.rlow; //用子表的第一个记录作枢轴记录pivotkey=L.rlow.key; //枢轴记录关键字while low<high //从表的两端交替地向中间扫描{while low<high&&L.rhigh.key>=pivotkey --high;L.rlow=L.rhigh; //将比枢轴记录小的记录移到低端while low<high&&L.rlow.key<=pivotkey ++low;L.rhigh=L.rlow; //将比枢轴记录大的记录移到高端}L.rlow=L.r0; //枢轴记录到位return low; //返回枢轴位置}void QSortSqList &L,int low,int high{//对顺序表L中的子序列L.rlow..high作快速排序int pivotloc;if low<high //长度>1{pivotloc=PartitionL,low,high; //将L.rlow..high一分为二QSortL,low,pivotloc-1; //对低子表递归排序,pivotloc是枢轴位置 QSortL,pivotloc+1,high; //对高子表递归排序}}void QuickSortSqList &L{//对顺序表L作快速排序QSortL,1,L.length; }。

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法好坏的标准是______________________。 3.某一问题可用动态规划算法求解的显著特征是
____________________________________。 4.若序列 X={B,C,A,D,B,C,D},Y={A,C,B,A,B,D,C,D},请给出序列
X 和 Y 的一个最长公共子序列_____________________________。 5.用回溯法解问题时,应明确定义问题的解空间,问题的解空间至

之分。
5、 f(n)= 6×2n+n2,f(n)的渐进性态 f(n)= O(
)
6、 贪心算法总是做出在当前看来
的选择。也就是说贪心算法并不从整体最优考
虑,它所做出的选择只是在某种意义上的

7、 许多可以用贪心算法求解的问题一般具有 2 个重要的性质:
性质和
性质。
二、简答题(本题 25 分,每小题 5 分)
五、算法理解题(本题 5 分) 设有 n=2k 个运动员要进行循环赛,
现设计一个满足以下要求的比赛日程表:
①每个选手必须与其他 n-1 名选手比赛各一次; ②每个选手一天至多只能赛一次;
③循环赛要在最短时间内完成。
我去(人1)如也果 就n=2k有,循人环赛!最少为需要U进R行扼几天腕; 入站内信不存在向你偶同意调剖沙 (2)当 n=23=8 时,请画出循环赛日程表。
六、算法设计题(本题 15 分) 分别用贪心算法、动态规划法、回溯法设计 0-1 背包问题。要求:说明所使用的算法
策略;写出算法实现的主要步骤;分析算法的时间。 七、算法设计题(本题 10 分)
建议收藏下载本文,以便随时学习! 通过键盘输入一个高精度的正整数 n(n 的有效位数≤240),去掉其中任意 s 个数字后, 剩下的数字按原左右次序将组成一个新的正整数。编程对给定的 n 和 s,寻找一种方案, 使得剩下的数字组成的新数最小。 【样例输入】 178543 S=4 【样例输出】 13
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山东科技大学2007—2008学年第一学期
《算法设计与分析》考试试卷
班级 姓名 学号_________ 题号
一 二 三 四 五 总得分 评卷人 审核人 得分
一、 排序和查找是经常遇到的问题。

按照要求完成以下各题:(20分)
(1) 对数组A={15,29,135,18,32,1,27,25,5},用快速排序方法将其排成递减序。

(2) 请描述递减数组进行二分搜索的基本思想,并给出非递归算法。

(3) 给出上述算法的递归算法。

(4) 使用上述算法对(1)所得到的结果搜索如下元素,并给出搜索过程:18,31,135。

二、 对于下图使用Dijkstra 算法求由顶点a 到顶点h 的最短路径。

(20分)。

a h g
f e d c b 12
12
2823
223
三、 假设有7个物品,它们的重量和价值如下表所示。

若这些物品均不能被分割,且背包容量M =150,使用回溯方法求解此背包问题。

请写出状态空间搜索树(20分)。

物品 A B C D E F G
重量 35 30 60 50 40 10 25
价值 10 40 30 50 35 40 30
四、 已知1
()*()i i k k ij r r A a +=,k =1,2,3,4,5,6,r 1=5,r 2=10,r 3=3,r 4=12,r 5=5,r 6=50,r 7=6,求矩阵链积A 1×A 2×A 3×A 4×A 5×A 6的最佳求积顺序。

(要求:给出计算步骤)(20分)
五、回答如下问题:(20分)
(1)什么是算法?算法的特征有哪些?
(2)什么是P类问题?什么是NP类问题?请描述集合覆盖问题的近似算法的基本思想。

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