主要包括課后習題、算法的總結(jié)
第1章 算法設計基礎 課后習題1、設計算法求數(shù)組的相差最小的兩個元素
思路:快排+順序遍歷
快排函數(shù):
int part(int* r, int low, int hight)
{int i = low, j = hight, pivot = r[low];
while (i< j)
{while (ipivot) j--;
if (i< j) swap(r[i++], r[j]);
while (i< j && r[i]<= pivot) i++;
if (i< j) swap(r[i], r[j--]);
}
return i;
}
void Quicksort(int* r, int low, int hight)
{int mid;
if (low< hight)
{mid = part(r, low, hight); // 返回基準元素位置
Quicksort(r, low, mid - 1); // 左區(qū)間遞歸快速排序
Quicksort(r, mid+1, hight); // 右區(qū)間遞歸快速排序
}
}
相差最小值的函數(shù):
int Min(int *r,int n)
{Quicksort(r,0,n-1);
int min=MAX;
for(int i=1;iif((a[i]-a[i-1])
2、設計算法找出數(shù)組a[n]中即不是大,也不是最小的元素
思想:找出3個不相同的數(shù),在三個數(shù)中找到中間值即可
int mid(int a,int b,int c)//找三個數(shù)的中間值
{if(a>b){if(b>c)return b;
else if(a>c)return c;
else return a;
}
else{if(a>c)return a;
else if(b>c)return c;
else return b;
}
}
int mid_find(int *r,int n)//找出三個不同的數(shù)
{int a=r[0];
int i=1;
while(i
3、n至少為多大時,n個1組成的整數(shù)能被2013整除
這個題我寫著有那么億丟丟缺點,long long 范圍里的數(shù)都不能被2013整除
大整數(shù)的話,寫著又很麻煩。如果有好的想法,歡迎探討
int main()
{long long n=11111;
while(n%2013){n*=10;
n+=1;
}
cout<
第二章算法分析基礎
課后習題
1、考慮下面算法,回答下列問題,算法完成什么功能?算法的基本語句時什么?基本語句執(zhí)行了多少次?(1)
int Stery(int n)
{int S=0;
for(int i=1;i<=n;i++)
S+=i*i;
return S;
}
完成功能:計算
∑
i
=
1
n
i
2
\sum_{i=1}^n i^2
∑i=1n?i2
基本語句:S+=i*i;
算法復雜度:
O
(
n
)
O(n)
O(n)
(2)
int Q(int n)
{if(n==1)
return 1;
else
return Q(n-1)+2*n-1;
}
完成功能:
∑
i
=
1
n
(
2
n
?
1
)
=
n
2
\sum_{i=1}^n(2n-1)=n^2
∑i=1n?(2n?1)=n2
基礎語句:2*n-1
時間復雜度:
O
(
n
)
O(n)
O(n)
(1)
for(i=1;i<=n;i++)
if(2*i<=n)
for(j=2*i;j<=n;j++)
y+=i*j;
基礎語句:y+=i*j
執(zhí)行次數(shù):
∑
i
=
1
n
/
2
(
n
?
2
i
)
=
n
(
n
?
2
)
4
\sum_{i=1}^{n/2}(n-2i)=\frac{n(n-2)}{4}
∑i=1n/2?(n?2i)=4n(n?2)?
時間復雜度:
O
(
n
2
)
O(n^2)
O(n2)
(2)
m=0;
for(i=1;i<=n;i++)
for(j=1;j<=2*i;j++)
m+=1;
基礎語句:m+=1
執(zhí)行次數(shù):
∑
i
=
1
n
2
i
=
n
(
n
+
1
)
\sum_{i=1}^n2i=n(n+1)
∑i=1n?2i=n(n+1)
時間復雜度:
O
(
n
2
)
O(n^2)
O(n2)
(1)
T
(
n
)
=
{
4
n
=
1
3
T
(
n
?
1
)
n
>
1
T(n) = \begin{cases} 4 &n=1 \\ 3T(n-1) & n>1 \\ \end{cases}
T(n)={43T(n?1)?n=1n>1?
解:
T
(
n
)
=
3
T
(
n
?
1
)
=
.
.
.
=
3
n
?
1
T
(
1
)
=
4
×
3
n
?
1
T(n)=3T(n-1)=...=3^{n-1}T(1)=4×3^{n-1}
T(n)=3T(n?1)=...=3n?1T(1)=4×3n?1
(2)
T
(
n
)
=
{
1
n
=
1
2
T
(
n
/
3
)
+
n
n
>
1
T(n)= \begin{cases} 1 &n=1\\ 2T(n/3)+n &n>1\\ \end{cases}
T(n)={12T(n/3)+n?n=1n>1?
解:令
n
=
3
k
n=3^k
n=3k
T
(
n
)
=
2
T
(
n
/
3
)
+
n
=
2
(
2
T
(
n
/
3
2
)
+
n
/
3
)
+
n
=
.
.
.
=
2
k
∑
i
=
0
k
(
3
k
/
2
i
)
T(n)=2T(n/3)+n=2(2T(n/3^2)+n/3)+n=...=2^k\sum_{i=0}^k(3^k/2^i)
T(n)=2T(n/3)+n=2(2T(n/32)+n/3)+n=...=2k∑i=0k?(3k/2i)
void dlt(int r*,int n,int x)
{int j=0;
for(int i=0;iif(r[i]!=x)
{ r[j]=r[i];
j++;
]
}
}
2、設計算法,將數(shù)組r[n]中刪除重復元素,要求移動次數(shù)較少并使剩余元素的相對次序保持不變算法思想:雙重循環(huán)找重復值,將重復元素設置為固定值flag,再用上一題的代碼刪除即可
void dlt2(int r*,int n)
{flag=-1;
for(int i=0;iif(i==flag)continue;
for(int j=i+1;j++)
{ if(a[i]==a[j])
a[j]=flag;
}
}
dlt(r,flag);
}
3、設表
A
=
{
a
1
,
a
2
,
.
.
.
,
a
n
}
A=\{a_1,a_2,...,a_n\}
A={a1?,a2?,...,an?},將A拆成B和C兩個表,使A中值>=0的元素存入表B,值小于<0的元素存入表C,不外設空間,利用A的空間算法思想:將A分為左邊和右邊,左邊的數(shù)大于0,右邊的數(shù)小于0即可
int divorce(int A*,int n)
{int i=0,j=n-1;
while(iwhile(A[i]>=0&&i
第四章 分治法
課后習題
1、對于待排序列(5,3,1,9)分別畫出歸并和快排的遞歸運行軌跡歸并:
劃分階段:
(5,3,1,9)
(5,3),(1,9)
(5),(3),(1),(9)
歸并階段:
(3,5),(1,9)
(1,3,5,9)
快排:
(5,3,1,9)
5為基準點,將1與5交換
(1,3)5(9)
(1,3,5,9)
int Max(int *A,int low,int hight)
{if(low>hight)
return -1;
else if(low==hight)return A[low];
int mid=(low+hight)/2;
return max(Max(A,low,mid),Max(A,mid+1,hight));
}
算法復雜度: O ( n ) O(n) O(n)
3、在有序序列 ( r 1 , r 2 , . . . , r n ) (r_1,r_2,...,r_n) (r1?,r2?,...,rn?)中存在需序號 i ( 1 < = i < = n ) i(1<=i<=n) i(1<=i<=n)使得 r i = n r_i=n ri?=n,設計一個分治算法找到這個元素int find(int *A,int low,int height)
{if(low>hight)
return -1;
if(low==height)
{if(A[low]==low) return low;
else return -1;
}
int mid=(low+hight)/2;
if(A[mid]=mid)
{return mid;
}
else if(A[mid]>mid)
return find(A,low,mid-1);
else
return find(A,mid+1,height);
}
4、在一個序列中出現(xiàn)次數(shù)最多的元素稱為眾數(shù),尋找眾數(shù)算法思想:先快排,再遍歷一遍技術,算法復雜度為
O
(
n
l
o
g
n
+
n
)
=
O
(
n
l
o
g
n
)
O(nlogn+n)=O(nlogn)
O(nlogn+n)=O(nlogn)
快排函數(shù):
int part(int* r, int low, int hight)
{int i = low, j = hight, pivot = r[low];
while (i< j)
{while (ipivot) j--;
if (i< j) swap(r[i++], r[j]);
while (i< j && r[i]<= pivot) i++;
if (i< j) swap(r[i], r[j--]);
}
return i;
}
void Quicksort(int* r, int low, int hight)
{int mid;
if (low< hight)
{mid = part(r, low, hight); // 返回基準元素位置
Quicksort(r, low, mid - 1); // 左區(qū)間遞歸快速排序
Quicksort(r, mid+1, hight); // 右區(qū)間遞歸快速排序
}
}
查找眾數(shù)函數(shù)
int mode(int A*,int n)
{Quicksort(A,0,n-1);
int Max=0;
for(int i=0;iint t=a[i];
int num=0;
while(i
第五章 減治法
課后習題
1、折半查找的遞歸算法,并分析時間性能int divfind(int *A,int low,int hight,int x)
{if(low>height)
return false;
mid=(low+height)/2;
if(A[mid]==x)
return mid;
else if(A[mid]>x)
return divfind(A,low,mid-1);
else
return divfind(A,mid+1,height);
}
時間復雜度 O ( l o g 2 n ) O(log_2n) O(log2?n)
2、120硬幣問題我沒看懂那個算法,有看懂的大佬麻煩講一下,比心~
以下為硬幣算法的鏈接:小球稱重
動態(tài)規(guī)劃本身是空間換時間,存在表格里,可以減少相同的計算,大大縮短計算時間
表的結(jié)構(gòu):
一般狀態(tài)量為表的行
決策量為表的列
解題思路:貪心的本質(zhì)為優(yōu)先選擇單位價值最重的
根據(jù)單位價值進行排序得:
物品編號 | 重量 | 價值 | 單位價值 |
---|---|---|---|
5 | 1 | 6 | 6 |
1 | 2 | 10 | 5 |
6 | 4 | 18 | 4.5 |
3 | 5 | 15 | 3 |
7 | 1 | 3 | 3 |
2 | 3 | 5 | 1.7 |
4 | 7 | 7 | 1 |
先裝5號物品背包已裝容量為1,價值為6
再裝1號物品背包已裝容量為3,價值為16
裝6號物品背包已裝容量7,價值為34
裝3號物品背包已裝容量12,價值為49
裝7號物品背包已裝容量13,價值為52
裝2號物品背包已裝容量16>15,結(jié)束
最優(yōu)解為{1,0,1,0,1,1,1}
#include#include#includeusing namespace std;
//查找最小邊函數(shù) Search
pairSearch(int **A,int N,int *flag,int **AF) {//查找最小邊
int min=10e5,a=0,b=0;
for(int i=0; ifor(int j=0; jif(!AF[i][j]&&flag[i]<2&&flag[j]<2&& A[i][j]//如果這條邊沒有走過,兩邊的城市沒有同時有兩個被走過的邊
a=i;
b=j;
min=A[i][j];//依次比較
}
}
}
flag[a]++;
flag[b]++;
AF[a][b]=1;
return pair(a,b);
}
//TSP2
int TSP2(int **A,int N,int *flag,int **AF) {int tsp=0,i,j,k;
for(k=0; k//選擇N次最短邊
paira=Search(A,N,flag,AF);
tsp+=A[a.first][a.second];//每次加入最增的最短邊
}
return tsp;
}
int main()
{ //N初始化
int N=5;
//A初始化(城市之間的距離)
int **A=(int **)malloc(N*sizeof(int));
cout<<"輸入5個城市之間的距離(0表示城市間不通):"<A[i]=(int*)malloc(N*sizeof(int));
for(int j=0;j cin>>A[i][j];
}
}
//AF初始化,記錄邊是否走過
int **AF=(int **)malloc(N*sizeof(int));//記是否邊走過,初始值設為0,走過設為1
for(int i=0;iAF[i]=(int*)malloc(N*sizeof(int));
for(int j=0;j AF[i][j]=0;
}
}
//flag初始化,記錄城市是否走過
int *flag=(int *)malloc(N*sizeof(int));//標記是否城市走過,初始值設為0,走進去又走出來成為2
for(int i=0;iflag[i]=0;
}
cout<<"最短路徑長度:";
cout<
3、n個顧客等待問題,使得顧客總等待時間最少算法思想:快排一下,時間最少的排前面。
4、17/18、11/12埃及分數(shù)問題埃及分數(shù)流程:
E=B/A+1;
輸出1/E;
A=AE-B;
B=E;
消除A,B大公約數(shù);
直到A=1,輸出1/B;
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