算法设计与分析学习总结
算法期末总结与反思
![算法期末总结与反思](https://img.taocdn.com/s3/m/9b3378652e60ddccda38376baf1ffc4ffe47e2f9.png)
算法期末总结与反思本学期的算法课程已经接近尾声,回想起来,这一学期对于我来说是非常充实和有收获的。
在这门课上,我学习了许多经典的算法和数据结构、解决问题的方法以及算法设计的技巧。
同时,在实践中,我也提高了编程能力和解决实际问题的能力。
下面是我对本学期算法课程的总结与反思。
一、学到的知识和技能1. 数据结构:在本学期的算法课程中,我学习了很多重要的数据结构,包括链表、栈、队列、树、图等。
了解每种数据结构的特点、操作和应用场景,并能够根据实际问题选择合适的数据结构。
2. 算法基础:掌握了常见的算法基础知识,例如递归、分治、动态规划、贪心算法等。
能够运用这些算法模板解决复杂的问题,并能够分析算法的时间复杂度和空间复杂度。
3. 排序算法:学习了常见的排序算法,包括冒泡排序、选择排序、插入排序、归并排序、快速排序等。
了解每种排序算法的原理和实现方式,同时也熟悉了排序算法的性能比较和优化技巧。
4. 图算法:学习了图的表示方法和常见的图算法,例如深度优先搜索(DFS)、广度优先搜索(BFS)、最短路径算法(Dijkstra算法、Floyd算法)和最小生成树算法(Prim算法、Kruskal算法)等。
这些图算法在实际问题中有广泛的应用,对于解决一些复杂的问题非常有帮助。
5. 动态规划:通过学习动态规划的基本思想和常见的解决方法,我掌握了动态规划算法的设计和实现。
动态规划算法在解决一些具有重叠子问题的问题时非常有效,能够大大提高问题的求解效率。
6. 算法设计模式:学习了几种常见的算法设计模式,例如分治法、贪心法和动态规划等。
了解这些算法设计模式的思想和应用场景,并能够灵活运用到实际问题中。
7. 编程实践:通过课堂上的编程实践和作业练习,我提高了编程的能力和灵活运用算法的能力。
通过编写代码实现算法思想和解决具体问题,我深刻理解了算法的思想和实现过程。
二、收获和体会1. 提高了问题解决能力:在这门课程中,我学会了如何分析和解决实际问题。
算法分析与设计
![算法分析与设计](https://img.taocdn.com/s3/m/d905317c84868762cbaed574.png)
表中有些数字已经显露出来,还有些用?和*代替。 请你计算出? 和 * 所代表的数字。并把 * 所代表的数字作为本题答 案提交。
素数环问题
素数环是一个计算机程序问题,指的是将从1到n这n个整数围成一 个圆环,若其中任意2个相邻的数字相加,结果均为素数,那么这个环 就成为素数环。现在要求输入一个n,求n个数围成一圈有多少种素数 环,规定第一个数字是1。 143256 165234
例如当n=5,m=4时,面值为1,3,11,15,32的5种邮票可以贴 出邮资的最大连续区间是1到70。
➢ 通用的解题法 ➢ 核心在于构造解空间树:
➢ 子集树 ➢ 排列树 ➢ 回溯法是优化的暴力搜索: ➢ 不满足限制条件; ➢ 当前解与最优解进行预计算; ➢ 学习回溯法:心中有树
回溯法
总结
➢ 动态规划适合两个连续步骤之间有联系的问题; ➢ 回溯法几乎适用于所有的问题,但问题之间最好有明确的层次。
总结
➢ 构造心中的解空间树是关键; ➢ 回溯法与函数的局部变量; ➢ 访问解空间树的优化处理;
迷宫问题中的回溯法
➢ 四邻域 ➢ 八邻域
图论问题
无向图: ➢ 连通 ➢ 不连通
有向图: ➢ 弱连通 ➢ 单向连通 ➢ 强连通
最大团问题
连通子图(分支)
最大团问题
给定无向图G=(V,E),如果UV,且对任意的u,vU, 都有(u,v)E,则称U是G的完全子图。G的完全子图U是G 的一个团当且仅当U不包含在G的更大的完全子图中。G中 的最大团是指G中所含顶点数最多的团。
yes no yes
➢ 通用的解题法 ➢ 核心在于构造解空间树:
贪心算法实验报告心得
![贪心算法实验报告心得](https://img.taocdn.com/s3/m/6de0b3712a160b4e767f5acfa1c7aa00b52a9dad.png)
贪心算法实验报告心得前言贪心算法是一种常见且重要的算法设计思想,通过每一步都选择当下最优的解决方案,以期望最终得到全局最优解。
在学习与实践贪心算法的过程中,我有了许多心得与体会。
什么是贪心算法?贪心算法是一种求解问题的算法思想,它的特点是每一步都选择当前最优的解决方案,而不考虑该选择对以后步骤的影响。
贪心算法通常适用于可以将问题分解为若干个子问题,并且通过每次选择当前最优解来得到整体最优解的情况。
贪心算法的基本步骤贪心算法的基本步骤可以总结为以下几个方面:1.确定问题的解空间,并找到问题的最优解。
贪心算法通常通过穷举法或者利用问题的特殊性质来确定解空间。
2.制定贪心策略。
贪心算法的核心是确定每一步选择的贪心策略,即选择当前最优解。
3.确定贪心策略的正确性。
贪心算法的一个关键问题是如何证明贪心策略的正确性。
可以通过数学证明、反证法或者举反例等方式来进行证明。
4.实现贪心算法。
将贪心策略转化为实际可执行的算法步骤,编写代码来求解问题。
贪心算法实验结果分析在本次实验中,我使用贪心算法解决了一个经典问题:找零钱问题(Change-Making Problem)。
给定一定面额的硬币和需找的金额,我们的目标是使用最少的硬币来完成找零钱。
贪心算法的思路是每次选择面额最大的硬币进行找零。
实验设计1.实验输入:我设计了多组输入来测试贪心算法的性能。
每组输入包括一个需找的金额和一个硬币集合。
2.实验输出:对于每组输入,贪心算法输出一个最优的硬币找零方案,以及使用的硬币数量。
3.实验评价:我使用了实际需找金额与贪心算法计算得到的找零金额的差值来评估算法的准确性,并统计了算法的时间复杂度。
实验结果从多组实验结果中可以观察到,贪心算法在大部分情况下给出了正确的找零金额,并且算法的时间复杂度较低。
结果分析贪心算法在找零钱问题中的应用是合理的。
每次选择面额最大的硬币进行找零,可以快速接近最优解,并且相对其他算法具有较低的时间复杂度。
算法设计实训报告
![算法设计实训报告](https://img.taocdn.com/s3/m/64930a75905f804d2b160b4e767f5acfa1c783fe.png)
一、实训背景随着计算机科学技术的飞速发展,算法作为计算机科学的核心,其设计与应用越来越受到重视。
为了提高我们的算法设计能力,培养解决实际问题的能力,我们开展了为期一个月的算法设计实训。
本次实训以《算法设计与分析》课程为基础,通过理论学习、实验操作和实践应用,使我们深入理解了算法的基本概念、设计方法和分析技巧。
二、实训内容1. 理论学习(1)回顾了算法的基本概念,包括算法、算法复杂度、时间复杂度和空间复杂度等。
(2)学习了常用的算法设计方法,如分治法、动态规划、贪心算法、回溯法等。
(3)了解了不同算法的应用场景和适用范围。
2. 实验操作(1)使用C++语言实现了多种算法,如快速排序、归并排序、二分查找、插入排序等。
(2)针对实际问题,设计了相应的算法,如矩阵链相乘、背包问题、最小生成树等。
(3)对实验结果进行了分析,对比了不同算法的性能。
3. 实践应用(1)以小组为单位,针对实际问题进行算法设计,如数字三角形、投资问题等。
(2)编写程序代码,实现所设计的算法。
(3)对程序进行调试和优化,提高算法效率。
三、实训成果1. 提高了算法设计能力:通过实训,我们掌握了多种算法设计方法,能够根据实际问题选择合适的算法。
2. 增强了编程能力:实训过程中,我们熟练掌握了C++编程语言,提高了编程技巧。
3. 深化了算法分析能力:通过对算法复杂度的分析,我们能够更好地理解算法性能。
4. 培养了团队合作精神:在实训过程中,我们学会了与他人沟通、协作,共同完成任务。
四、实训总结1. 实训过程中,我们遇到了许多困难,如算法设计思路不明确、编程错误等。
通过查阅资料、请教老师和同学,我们逐步克服了这些问题。
2. 实训过程中,我们认识到算法设计的重要性。
一个好的算法可以显著提高程序运行效率,解决实际问题。
3. 实训过程中,我们学会了如何将实际问题转化为数学模型,并设计相应的算法。
4. 实训过程中,我们提高了自己的自学能力和解决问题的能力。
高等代数中的算法设计与分析 基本概念与方法
![高等代数中的算法设计与分析 基本概念与方法](https://img.taocdn.com/s3/m/7f49e826793e0912a21614791711cc7931b778f3.png)
高等代数中的算法设计与分析基本概念与方法高等代数中的算法设计与分析基本概念与方法高等代数作为一门重要的数学学科,研究了向量空间、线性变换、矩阵理论等内容。
在实际应用中,算法设计与分析是高等代数的一个重要组成部分。
本文将介绍高等代数中的算法设计与分析的基本概念与方法。
一、算法设计的基本概念在高等代数中,算法是指解决某一问题的具体步骤或方法。
算法设计是根据问题的性质和要求,选择合适的数学工具,编制出能够高效解决问题的步骤。
算法设计中的关键概念包括输入、输出和流程控制。
输入是指算法需要接受的数据或条件,而输出则是算法根据输入通过一系列步骤所得到的结果。
流程控制指的是算法中各个步骤之间的顺序和循环结构。
算法设计的目标是使得算法具有可行性和高效性。
可行性是指算法能够正确地解决问题,高效性则是指算法在解决问题过程中所需要的时间和空间开销尽可能小。
二、算法设计的基本方法1. 分治法分治法是一种将问题分解为更小、更简单的子问题,并通过递归的方式解决的方法。
在高等代数中,可以将复杂的运算或推导过程分解为简单的子问题,然后逐步求解,最终得到整体的解答。
2. 贪心法贪心法是一种在每一步选择中都采取当前状态下最优解的方法。
在高等代数中,贪心法可以应用于选择合适的运算或操作顺序,以达到简化推导过程、减少计算次数的目的。
3. 动态规划动态规划是一种通过将问题分解为多个重叠子问题,并利用子问题的解来求解整体的方法。
在高等代数中,动态规划可以用于求解最优化问题或求解概率问题。
4. 线性规划线性规划是一种在线性约束条件下求取目标函数最大或最小值的方法。
在高等代数中,线性规划可以应用于求解多元方程组、线性变换等问题。
5. 迭代法迭代法是一种通过多次迭代逼近解的方法。
在高等代数中,迭代法可以用于求解矩阵的特征值、特征向量等问题。
三、算法分析的基本方法算法分析是对算法进行理论上的评估和分析,以评判算法的可行性和效率。
常见的算法分析方法主要有时间复杂度和空间复杂度的评估。
小学数学_乘法和连除的简便算法教学设计学情分析教材分析课后反思
![小学数学_乘法和连除的简便算法教学设计学情分析教材分析课后反思](https://img.taocdn.com/s3/m/8cb37fb9a6c30c2258019e6c.png)
乘法和连除的简便算法教学设计教学内容:人教版小学数学四年级下册29页例8教学目标:1、理解一个数乘一个数转化为一个数连续乘以两个数的算理,及利用乘法分配律转化为一个数分别乘以两个数再相加的算理。
2、使学生懂得一个数连续除以两个数,可以用这个数除以这两个除数的积,并会用规律进行简便计算,并会用来解决实际问题。
3、培养学生灵活解题的能力。
教学重点1、使学生理解连乘和连除的简便算法。
2、乘、除法计算的灵活运用。
教学难点:选择合理的简便算法。
教学准备:多媒体课件教学过程一、复习导入,感知思想1、我能很快地口算。
25×4×6 = 7×8×125= 4×7×25 =订正时问学生:计算时你是怎么想的?引导学生说:运用乘法的运算定律可以使计算简便。
师总结:几个数相乘,有时运用乘法的运算定律计算可以简便。
我来试一试。
25×28 125×56 24×125师:联系上题,你能想办法很快的得到结果吗?生1:25×28=25×4×7=700生2:25×28=25×(20+8)=……生3:…………师:大家真不错,很有创新精神。
在乘法中有时可以利用拆分的方法把一个因数拆分成可以简便计算的几个因数,从而使计算更加简便。
二、探究新知1、出示题目,理解题意。
(1)多媒体课件出示课本29页主题图。
(2)学生口述题意,分清已知条件提出问题,培养学生审题的技巧和意识。
2、展示并整理问题。
生1:每副羽毛球拍多少钱?生2:每支羽毛球拍多少钱?生3:一共买了多少个羽毛球?生4:……师:同学们提出的问题都非常好,下面我们先来共同解决“一共买了多少个羽毛球”和“每支羽毛球拍多少钱”这两个问题。
3、学生尝试,汇报交流,解决问题。
生1:12×25= 3×4×25= 3×(4×25)= 3×100= 300(个)师:你们是怎么想的?(运用乘法结合律可以使计算简便)师:还有不同的算法吗?生2:12×25= 12×(20+5)= 12×20+12×5= 240+60= 300(个)师:你们是怎么想的?(运用乘法分配律可以使计算简便)师:还有不同的算法吗?(师提示)生3:12×25= 12×100÷4= 1200÷4= 300(个)师:想法真好,真了不起,说一说你是怎样想的?(把25扩大4倍变成100,要使积不变,应该把乘得的积缩小4倍)。
算法设计与分析实训课程学习总结
![算法设计与分析实训课程学习总结](https://img.taocdn.com/s3/m/4148bc40773231126edb6f1aff00bed5b9f3739f.png)
算法设计与分析实训课程学习总结在算法设计与分析实训课程的学习过程中,我深入了解了算法的设计原理、分析方法和实际应用,并通过实际操作和实践来进一步提升了自己的算法设计与分析能力。
下面将对我在这门课上所学到的知识和经验进行总结。
一、课程简介算法设计与分析实训课程是计算机科学与技术专业中的一门重要课程,旨在培养学生解决实际问题的能力。
本课程内容涵盖了基本的算法设计与分析方法,包括贪心算法、动态规划、回溯算法等。
通过实际案例和练习题的训练,学生可以学习到如何应用这些算法来解决实际问题,并提高算法的效率和优化。
二、课程收获1. 算法设计原理在课程中,我学习到了不同种类的算法设计原理,如贪心算法、动态规划、分治算法等。
这些原理对于解决不同类型的问题提供了思路和方法。
我学会了根据问题的特性选择合适的算法设计原理,并进行相应的实现和优化。
2. 算法分析方法在课程中,我学习到了如何对算法进行分析和评估,了解了时间复杂度和空间复杂度的计算方法。
通过学习和实践,我对算法的效率有了更深入的认识,并且能够根据问题的规模和要求来选择合适的算法,以提高程序的运行效率。
3. 实际应用通过实际案例和练习题的训练,我学会了将所学的算法应用于实际问题的解决。
例如,在图论中,我学会了如何使用深度优先搜索和广度优先搜索来求解最短路径和最小生成树问题;在动态规划中,我学会了如何通过建立状态转移方程来解决背包问题和最长公共子序列问题;在贪心算法中,我学会了如何选择局部最优解以达到全局最优解。
这些实际应用的训练,增强了我的实际问题解决能力和算法设计思维。
三、学习心得与体会1. 善用工具在课程学习中,我发现利用合适的编程工具,如IDE、调试器等,能够提高算法设计与分析的效率和准确性。
同时,我也学会了如何利用在线资源、论坛和社区来解决在算法实现过程中遇到的问题和困难,这对于自己的学习和成长非常有帮助。
2. 实践与总结算法设计与分析实训课程注重实践操作和实际问题的解决,而不仅仅是理论知识的学习。
动态规划算法实现多段图的最短路径问题算法设计与分析实验报告
![动态规划算法实现多段图的最短路径问题算法设计与分析实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/2978f0bdee06eff9aff8074d.png)
动态规划算法实现多段图的最短路径问题算法设计与分析实验报告算法设计与分析实验报告实验名称 动态规划算法实现多段图的最短路径问题 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. 理解最优子结构的问题。
有一类问题的活动过程可以分成若干个阶段,而且在任一阶段后的行为依赖于该阶段的状态,与该阶段之前的过程如何达到这种状态的方式无关。
这类问题的解决是多阶段的决策过程。
在50年代,贝尔曼(Richard Bellman )等人提出了解决这类问题的“最优化原理”,从而创建了最优化问题的一种新的算法设计方法-动态规划。
对于一个多阶段过程问题,是否可以分段实现最优决策,依赖于该问题是否有最优子结构性质,能否采用动态规划的方法,还要看该问题的子问题是否具有重叠性质。
最优子结构性质:原问题的最优解包含了其子问题的最优解。
子问题重叠性质:每次产生的子问题并不总是新问题,有些子问题被反复计算多次。
问题的最优子结构性质和子问题重叠性质是采用动态规划算法的两个基本要素。
2.理解分段决策Bellman 方程。
每一点最优都是上一点最优加上这段长度。
即当前最优只与上一步有关。
U s 初始值,u j 第j 段的最优值。
⎪⎩⎪⎨⎧+==≠}.{min ,0ijiji js w u u u3.一般方法1)找出最优解的性质,并刻画其结构特征;2)递归地定义最优值(写出动态规划方程);3)以自底向上的方式计算出最优值;4)根据计算最优值时得到的信息,构造一个最优解。
步骤1-3是动态规划算法的基本步骤。
在只需要求出最优值的情形,步骤4可以省略,步骤3中记录的信息也较少;若需要求出问题的一个最优解,则必须执行步骤4,步骤3中记录的信息必须足够多以便构造最优解。
二.实验内容1.编程实现多段图的最短路径问题的动态规划算法。
2.图的数据结构采用邻接表。
3.要求用文件装入5个多段图数据,编写从文件到邻接表的函数。
4.验证算法的时间复杂性。
算法设计基础实训报告总结
![算法设计基础实训报告总结](https://img.taocdn.com/s3/m/3561d204f6ec4afe04a1b0717fd5360cba1a8dbf.png)
算法设计基础实训报告总结实训背景算法设计是计算机科学中的核心领域之一,对于学习和掌握算法设计技能具有重要意义。
为了提高学生的算法设计能力,我校在本学期开设了《算法设计基础实训》,旨在通过实践项目的方式让学生深入了解算法设计的原理和应用,并提供机会锻炼解决实际问题的能力。
实训内容本次实训的内容主要包括以下几个方面:1. 算法原理学习在实验开始之前,我们首先学习了一些常用的算法原理,如贪心算法、分治法、动态规划等。
通过学习这些算法原理,我们对不同类型的问题可以有更加全面的了解,并能够选择合适的算法解决方案。
2. 编程实践在学习完算法原理后,我们开始进行编程实践。
实训中我们使用了多种编程语言,包括C++、Python等。
通过编写代码实现算法,我们更加直观地理解了算法的运行过程,并能够分析算法的时间复杂度和空间复杂度。
3. 算法应用实训中,我们还应用所学的算法设计原理解决了一些实际问题。
例如,我们使用动态规划算法解决了旅行商问题,使用分治法解决了查找最大子数组问题等。
通过这些实际问题的解决,我们更加深入地理解了算法在实际应用中的价值和作用。
实训收获通过本次实训,我取得了以下几方面的收获:1. 算法设计能力实训中,我学习并掌握了多种算法设计原理,能够根据问题的特点选择合适的算法解决方案。
在编程实践中,我不断地优化算法代码,提高算法的效率。
这些经验和能力对我今后的算法设计和应用起到了积极的推动作用。
2. 团队合作能力在实训过程中,我们需要进行小组合作完成一些编程任务。
通过与小组成员的密切合作,我们互相协作,共同解决问题。
这锻炼了我的团队合作能力和沟通能力,使我更加适应多人协作的工作模式。
3. 解决实际问题的能力通过解决实际问题的过程,我深入了解了问题的本质和关键因素,并通过分析、抽象和归纳,寻找出解决问题的方法。
这种解决问题的能力不仅在算法设计中有用,也对其他领域的问题求解有一定的借鉴意义。
总结与展望通过本次实训,我对算法设计有了更加深入的理解,并掌握了一些重要的算法设计原理和应用。
高中信息技术教学课例《算法与程序设计》课程思政核心素养教学设计及总结反思
![高中信息技术教学课例《算法与程序设计》课程思政核心素养教学设计及总结反思](https://img.taocdn.com/s3/m/d894ea4ffd0a79563d1e724e.png)
题,并让学生自行讨论,比较自己与老师和其他同学的
差异,并做评价。
3.通过具体 pascal 语言,将实际问题转化为计算
机程序,并指导学生调试,并验证结果的正确性。
4.小组协作讨论,体会用计算机解决实际问题的过
程,并总结出一般步骤和方法。
5.调整流程判断,创造编写更为简洁的程序模块。
试程序,并验证结果的正确性。
2.过程与方法
⑴教师点拨,学生相互讨论,通过探究建立数学模
型,并将模型转化成计算机算法,并验证结果。
3.情感态度与价值观
引导学生关注现实生活,发现实际问题,通过教师
引导,学生相互讨论,自主探究,培养协作意识、创新
思维与进取精神。培养学生对问题的分析能力、建立数
学模型的能力,并用计算机去解决问题的能力。
教学活动。采用讲授法、演示法、任务驱动、情境教学 择与设计
等多种方法结合,培养学生的学科核心素养,增加学习
兴趣,提高教学质量。
1.提出问题:在现实生活中我们会遇到很多问题,
那么如何借助计算机帮我们解决呢,通过提出例子:停
车场看守人,如果你是停车场看守人,针对想进入的车 教学过程
辆你会做怎样的判断?
2.学生讨论,并在黑板画出流程图。向学生广播演
纵观整个教学过程,有做的好的地方,也存在着一
些不足,做的好的地方:(1)学生为主体,教师为主
导。无论是生活中实际问题导入、解决问题、还是教学
评价等环节,教师一直扮演着引领解惑的角色;(2)
任务驱动恰当,在进行任务设计时,贴近生活实际,以
生活中的应用案例作为任务主题,让学生在解决实际问
课例研究综 题当中掌握计算机解决实际问题的一般步骤和方法;
算法设计与分析课后答案
![算法设计与分析课后答案](https://img.taocdn.com/s3/m/51abb2f6f8c75fbfc77db2d5.png)
5..证明等式gcd(m,n)=gcd(n,m mod n)对每一对正整数m,n都成立.Hint:根据除法的定义不难证明:●如果d整除u和v, 那么d一定能整除u±v;●如果d整除u,那么d也能够整除u的任何整数倍ku.对于任意一对正整数m,n,若d能整除m和n,那么d一定能整除n和r=m mod n=m-qn;显然,若d能整除n和r,也一定能整除m=r+qn和n。
数对(m,n)和(n,r)具有相同的公约数的有限非空集,其中也包括了最大公约数。
故gcd(m,n)=gcd(n,r)6.对于第一个数小于第二个数的一对数字,欧几里得算法将会如何处理?该算法在处理这种输入的过程中,上述情况最多会发生几次?Hint:对于任何形如0<=m<n的一对数字,Euclid算法在第一次叠代时交换m和n, 即gcd(m,n)=gcd(n,m)并且这种交换处理只发生一次.7.a.对于所有1≤m,n≤10的输入, Euclid算法最少要做几次除法?(1次)b. 对于所有1≤m,n≤10的输入, Euclid算法最多要做几次除法?(5次)gcd(5,8)习题1.21.(农夫过河)P—农夫W—狼G—山羊C—白菜2.(过桥问题)1,2,5,10---分别代表4个人, f—手电筒4. 对于任意实系数a,b,c, 某个算法能求方程ax^2+bx+c=0的实根,写出上述算法的伪代码(可以假设sqrt(x)是求平方根的函数)算法Quadratic(a,b,c)//求方程ax^2+bx+c=0的实根的算法//输入:实系数a,b,c//输出:实根或者无解信息D←b*b-4*a*cIf D>0temp←2*ax1←(-b+sqrt(D))/tempx2←(-b-sqrt(D))/tempreturn x1,x2else if D=0 return –b/(2*a)else return “no real roots”else //a=0if b≠0 return –c/belse //a=b=0if c=0 return “no real numbers”else return “no real roots”5.描述将十进制整数表达为二进制整数的标准算法a.用文字描述b.用伪代码描述解答:a.将十进制整数转换为二进制整数的算法输入:一个正整数n输出:正整数n相应的二进制数第一步:用n除以2,余数赋给Ki(i=0,1,2...),商赋给n第二步:如果n=0,则到第三步,否则重复第一步第三步:将Ki按照i从高到低的顺序输出b.伪代码算法DectoBin(n)//将十进制整数n转换为二进制整数的算法//输入:正整数n//输出:该正整数相应的二进制数,该数存放于数组Bin[1...n]中i=1while n!=0 do {Bin[i]=n%2;n=(int)n/2;i++;}while i!=0 do{print Bin[i];i--;}9.考虑下面这个算法,它求的是数组中大小相差最小的两个元素的差.(算法略) 对这个算法做尽可能多的改进.算法MinDistance(A[0..n-1])//输入:数组A[0..n-1]//输出:the smallest distance d between two of its elements习题1.31.考虑这样一个排序算法,该算法对于待排序的数组中的每一个元素,计算比它小的元素个数,然后利用这个信息,将各个元素放到有序数组的相应位置上去.a.应用该算法对列表‖60,35,81,98,14,47‖排序b.该算法稳定吗?c.该算法在位吗?解:a. 该算法对列表‖60,35,81,98,14,47‖排序的过程如下所示:b.该算法不稳定.比如对列表‖2,2*‖排序c.该算法不在位.额外空间for S and Count[]4.(古老的七桥问题)习题1.41.请分别描述一下应该如何实现下列对数组的操作,使得操作时间不依赖数组的长度. a.删除数组的第i 个元素(1<=i<=n)b.删除有序数组的第i 个元素(依然有序) hints:a. Replace the i th element with the last element and decrease the array size of 1b. Replace the ith element with a special symbol that cannot be a value of the array ’s element(e.g., 0 for an array of positive numbers ) to mark the i th position is empty. (―lazy deletion ‖)第2章 习题2.17.对下列断言进行证明:(如果是错误的,请举例) a. 如果t(n )∈O(g(n),则g(n)∈Ω(t(n)) b.α>0时,Θ(αg(n))= Θ(g(n)) 解:a. 这个断言是正确的。
《算法设计与分析》课程思政优秀教学案例(一等奖)
![《算法设计与分析》课程思政优秀教学案例(一等奖)](https://img.taocdn.com/s3/m/c460e07e326c1eb91a37f111f18583d049640f1e.png)
《算法设计与分析》课程思政优秀教学案例(一等奖)一、课程简介本课程介绍计算机算法的设计和分析,内容包括计算模型、排序和查找、矩阵算法、图算法、动态规划、模式匹配、近似算法、并行算法等。
学完本课程后学生将基本掌握数据结构和算法的设计与分析技术,提高程序设计的质量,能够根据所求解问题的性质选择合理的数据结构和算法,并对时间、空间复杂性进行必要的分析与控制。
本课程的培养目标包括:理解算法分析基本方法,掌握时间和空间权衡的原则;理解穷举、贪心、分治、动态规划和回溯算法;理解算法分析对程序设计的重要性;具备算法设计与分析技能;具备精益求精的工匠精神、科技报国的使命担当,以及坚定“四个自信”的爱国主义精神。
二、课程内容三、教学组织过程第1学时1.程序运行效率对比(5分钟,问题引导式教学)现场先后运行两个计算程序,计算同一个矩阵乘法,运行时间(效率)差异巨大,从而引起学生的兴趣:为何差异巨大?2.分治法回顾(5分钟)回顾分治法的主要思想,以及用于分析分治法算法的主定理,为后续相关算法分析做准备。
3.朴素的矩阵乘法算法(10分钟,需求引导式教学)介绍并分析基于直观分治法思想的朴素矩阵乘法算法,时间复杂度并不理想,有进一步改进的需求。
4.改进的矩阵乘法思想(15分钟,对比式教学)在朴素算法的某些关键参数上进行改进,并通过分析得知算法效率有较大提升。
5.讨论进一步改进的思路(10分钟,研讨式教学)在对照中感受关键参数对整体算法的影响。
现场组织研讨,在研讨中明确改进的方向和思路。
第2学时6.矩阵乘法思想的发展历程(10分钟)了解矩阵乘法算法近50年里不断改进的历程,让学生感受并领会精益求精的工匠精神。
7.矩阵乘法算法的最新进展(10分钟)通过相关知识点的最新科研前沿情况,增强学生的科学素养和国际视野。
8.课程思政重点案例——“Matlab被禁”事件(20分钟,激发学生科技报国的历史担当)(1)过渡:从算法理论过渡到现实环境中的常用工具——Matlab。
《算法设计与分析》教案
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《算法设计与分析》教案算法设计与分析是计算机科学与技术专业的一门核心课程,旨在培养学生具备算法设计、分析和优化的能力。
本课程通常包括算法基础、算法设计方法、高级数据结构以及算法分析等内容。
本教案主要介绍了《算法设计与分析》课程的教学目标、教学内容、教学方法和评价方法等方面。
一、教学目标本课程的教学目标主要包括以下几个方面:1.掌握算法设计的基本思想和方法。
2.熟悉常见的算法设计模式和技巧。
3.理解高级数据结构的原理和应用。
4.能够进行算法的时间复杂度和空间复杂度分析。
5.能够使用常见的工具和软件进行算法设计和分析。
二、教学内容本课程的主要教学内容包括以下几个方面:1.算法基础:算法的定义、性质和分类,时间复杂度和空间复杂度的概念和分析方法。
2.算法设计方法:贪心算法、分治算法、动态规划算法、回溯算法等算法设计思想和方法。
3.高级数据结构:堆、树、图等高级数据结构的原理、实现和应用。
4.算法分析:渐进分析法、均摊分析法、递归方程求解等算法分析方法。
5. 算法设计与分析工具:常见的算法设计和分析工具,如C++、Java、Python和MATLAB等。
三、教学方法本课程采用多种教学方法结合的方式,包括讲授、实践和讨论等。
1.讲授:通过教师讲解理论知识,引导学生掌握算法的基本思想和方法。
2.实践:通过课堂上的编程实验和课后作业,培养学生动手实践的能力。
3.讨论:通过小组讨论和学生报告,促进学生之间的交流和合作,提高学习效果。
四、评价方法为了全面评价学生的学习情况,本课程采用多种评价方法,包括考试、作业和实验报告等。
1.考试:通过期中考试和期末考试,检验学生对算法设计和分析的理解和掌握程度。
2.作业:通过课后作业,检验学生对算法设计和分析的实践能力。
3.实验报告:通过编程实验和实验报告,检验学生对算法设计和分析工具的应用能力。
五、教学资源为了支持教学工作,我们为学生准备了如下教学资源:1.课件:编写了详细的教学课件,包括理论知识的讲解和案例分析。
算法论文
![算法论文](https://img.taocdn.com/s3/m/76a5de51312b3169a451a487.png)
计算机算法设计与分析结课论文与实验总结班级:网络1201姓名:***学号:************辅导老师:***对于计算机科学来说,算法(Algorithm)的概念是至关重要的。
算法是一系列解决问题的清晰指令,也就是说,能够对一定规范的输入,在有限时间内获得所要求的输出。
如果一个算法有缺陷,或不适合于某个问题,执行这个算法将不会解决这个问题。
不同的算法可能用不同的时间、空间或效率来完成同样的任务。
一个算法的优劣可以用空间复杂度与时间复杂度来衡量。
算法可以理解为有基本运算及规定的运算顺序所构成的完整的解题步骤。
或者看成按照要求设计好的有限的确切的计算序列,并且这样的步骤和序列可以解决一类问题。
算法可以使用自然语言、伪代码、流程图等多种不同的方法来描述。
一个算法应该具有以下五个重要的特征:1)有穷性:一个算法必须保证执行有限步之后结束;2)确切性:算法的每一步骤必须有确切的定义;3)输入:一个算法有0个或多个输入,以刻画运算对象的初始情况,所谓0个输入是指算法本身定除了初始条件;4)输出:一个算法有一个或多个输出,以反映对输入数据加工后的结果。
没有输出的算法是毫无意义的;5)可行性:算法原则上能够精确地运行,而且人们用笔和纸做有限次运算后即可完成。
一、算法复杂性分析的方法介绍1.1算法的复杂性是算法效率的度量,是评价算法优劣的重要依据。
一个算法的复杂性的高低体现在运行该算法所需要的计算机资源的多少上面,所需的资源多,我们就说该算法的复杂性越高;反之,所需的资源越低,则该算法的复杂性越低。
计算机的资源,最重要的是时间和空间(即存储器)资源。
因而,算法的复杂性有时间复杂性和空间复杂性之分。
不言而喻,对于任意给定的问题,设计出复杂性尽可能地的算法是我们在设计算法是追求的一个重要目标;另一方面,当给定的问题已有多种算法时,选择其中复杂性最低者,是我们在选用算法适应遵循的一个重要准则。
因此,算法的复杂性分析对算法的设计或选用有着重要的指导意义和实用价值。
算法设计与分析学习报告(优秀范文5篇)
![算法设计与分析学习报告(优秀范文5篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/19c0beb503d276a20029bd64783e0912a3167c79.png)
算法设计与分析学习报告(优秀范文5篇)第一篇:算法设计与分析学习报告算法课程学习报告持续13周的高级算法设计与分析课程结束了。
选修了这门课程的同学们即将迎来最后的考试。
回顾这半年以来关于这么课程的学习情况,我体会最深的是:不论是从深度还是从广度上,现在所习的算法比曾经学习的算法难度增加了很多。
但是邓教授极富经验的教学和详细的课件,为我的学习提供了很大的方便。
可是毕竟我以前的底子不够厚,基础不够劳,在听课中会出现跟不上教师思路的现象。
我也积极的采取措施,争取处理好这种情况。
总体说来,上完算法课,我还是学到了很多东西的。
下面我就对所学的内容进行梳理归纳,总结一下我在学习中的体会和研究心得。
算法课程的开课阶段,邓教授为我们简单介绍了算法,课堂上可能用到的参考资料,以及一些著名的算法方面的书籍,为我的学习提供潜在的工具。
我购买了一本教材——《算法导论》。
这本书够厚,够详细。
但是我一直没有机会仔细的研读。
我想有一天希望能够好好读一下。
在介绍算法的课堂上,我还了解了算法相关的一些基本概念,算法的重要性,还有算法的历史。
我印象最深的就是一个叫图灵的外国人。
对计算机科学与技术这个领域做出了图书贡献。
我个人认为,堪比爱因斯塔发现相对论的贡献。
都揭示了某个领域的本质。
开辟的一个领域的发展。
对于整个人类来说,他们这类人都是功不可没的。
已经不能简单的用伟人来形容他们。
但是人类社会需要这样的人,社会需要一些人的推动才能进步。
说到这里,我不禁要想,算法到底有什么用,也许答案是简单的,为了方便写程序实现系统功能。
这只是表面的用途。
我觉得最本质的作用是为了社会进步。
辩证唯物主义自然观中有关于科学技术的详细定义。
之所以产生科学技术是为了发挥人的主观能动性去改造自然。
学习和研究算法正是为了让人在一定的限度内改造自然。
我不是在扯,而是在写算法报告和背自然辩证法资料的时候产生的心得体会,不知道算不算邓教授要求的心得。
介绍完算法历史以后,就进入的真正的算法设计与分析的学习。
计算机应用技术专业周记40篇
![计算机应用技术专业周记40篇](https://img.taocdn.com/s3/m/58fe1875a22d7375a417866fb84ae45c3a35c272.png)
计算机应用技术专业周记40篇作为计算机应用技术专业的学生,每周都会有许多学习、实践和思考的内容。
在这里,我将共享40篇周记,记录下自己在专业学习过程中的所见所闻、所学所悟。
1. 《编程基础》本周是大一新生入学的第一周,我们学习了编程基础的内容。
在教师的指导下,我初步了解了算法、数据结构和编程语言。
编程的世界让我感到无限的可能性和乐趣。
2. 《面向对象编程》这周我们开始学习面向对象编程,我深入了解了类、对象、继承、封装和多态等概念。
通过实际操作,我开始逐渐理解面向对象编程的优势和灵活性。
3. 《数据库原理》数据库课程让我对数据的管理和存储有了更深刻的理解。
我们学习了关系型数据库和非关系型数据库的区别,以及SQL语言的基本操作。
数据库原理的学习为我今后的职业发展奠定了坚实的基础。
4. 《网络编程》这周我们开始学习网络编程,我了解了网络通信的基本原理和常用协议。
通过实验,我成功搭建了一个简单的客户端和服务器端程序,对网络编程有了直观的认识。
5. 《软件工程》在软件工程课程中,我学习了软件开发的生命周期和常用的软件开发模型。
通过分组合作,我们完成了一个小型软件项目,体会到了团队协作的重要性。
6. 《操作系统》操作系统的学习让我了解了计算机的核心组成部分,学习了进程、线程、调度算法和内存管理等重要内容。
我深刻感受到了操作系统对计算机性能和稳定性的重要性。
7. 《数据挖掘》数据挖掘是一门新兴的课程,我学习了数据预处理、特征选择、分类和聚类等技术。
我通过实验,成功应用了数据挖掘算法,对数据分析和挖掘有了更深入的理解。
8. 《人工智能》人工智能是我最感兴趣的领域之一,这周我们学习了基本的人工智能原理和算法。
我对深度学习、强化学习和自然语言处理等方面进行了初步的了解,对人工智能的前景充满了期待。
9. 《物联网技术》物联网技术是当前热门的领域,我学习了物联网的基本原理、技术架构和应用场景。
在老师的指导下,我成功搭建了一个简单的物联网系统,对物联网技术有了直观的认识。
浙教版2023小学信息技术六年级上册《算法设计》教案及反思
![浙教版2023小学信息技术六年级上册《算法设计》教案及反思](https://img.taocdn.com/s3/m/fa46b751e97101f69e3143323968011ca300f708.png)
浙教版2023小学信息技术六年级上册《算法设计》教案及反思一、教材分析:本节课是浙教版小学信息技术六年级上册的《算法设计》;主要介绍了算法的基本概念、设计思想和表示方法。
教材通过生动的实例,引导学生理解算法在解决问题中的重要作用,初步掌握设计简单算法的能力。
二、教学目标:1. 知识与技能:理解算法的定义,掌握用自然语言、流程图和伪代码描述算法的基本方法。
2. 过程与方法:通过实际操作,培养学生的逻辑思维能力和问题解决能力。
3. 情感态度与价值观:激发学生对信息技术的兴趣,培养他们严谨、有序的思维方式。
三、教学重难点:【教学重点】:理解算法的概念,掌握用自然语言和流程图描述算法。
【教学难点】:设计和优化算法,解决实际问题。
四、学情分析:六年级的学生已经具备一定的计算机基础知识,但对算法的系统理解可能较弱。
他们好奇心强,喜欢探索,但可能在抽象思维和逻辑表达上需要进一步引导。
五、教学方法和策略:1. 任务驱动法:设计一系列由易到难的算法设计任务,引导学生自主学习。
2. 合作学习法:通过小组讨论,共同解决算法设计中的问题,培养团队协作能力。
3. 案例分析法:通过分析生活中的实例,帮助学生理解算法的实际应用。
4. 互动演示法:教师演示算法设计过程,学生模仿操作,增强实践能力。
六、教学过程:(一)、导入新课1. 激发兴趣:展示一些日常生活中的问题解决实例,如如何最快地整理书包,如何有序地安排一天的活动等,引导学生思考这些问题解决的过程其实就蕴含了算法的思维。
2. 提出问题:那么,什么是算法呢?它在我们的生活中有什么作用呢?(二)、新知讲解1. 定义讲解:简单介绍算法的定义,即解决问题的一系列明确的步骤或指令。
2. 举例说明:通过PPT或教具展示一些简单的算法,如排序算法(如冒泡排序、插入排序),让学生理解算法是如何工作的。
3. 实践操作:利用计算机软件,让学生亲自动手设计一个简单的排序算法,例如,对一组数字进行排序。
数据结构与算法课程设计 心得体会 学习体会 (7)
![数据结构与算法课程设计 心得体会 学习体会 (7)](https://img.taocdn.com/s3/m/f19fb4df3968011ca2009199.png)
数据结构与算法课程设计心得体会学习体会 (7) 数据结构与算法课程设计心得体会学习体会 (7)心得体会通过两周的课程设计,完成了预定的目标,其中有很多的随想。
老师的题目发下来的很早,大概提前了3周,当时就着手搜索有关线索二叉树的思想,思路,借了一本《数据结构-c语言描述》,在大体上就有了一个轮廓,先是输入二叉树,在对二叉树进行线索化,依次往下,但在具体实现时,遇到了很多问题:首先是思想的确定,其非常重要,以前有了这个想法,现在愈加清晰起来,因此,花了大量的时间在插入删除的具体操作设计上,大概三个晚上的时间,对其中什么不清晰明确之处均加以推敲,效果是显著的,在上机上相应的节约了时间。
通过具体的实验编码,思路是对的,但是在小问题上摔了一次又一次,大部分时间都是花在这方面,这个节点没传过来啊之类的,以后应该搞一个小册子,记录一些错误的集合,以避免再犯,思想与C语言联系起来,才是我们所需要的,即常说的理论与实践的关系。
数据结构是基础的一门课,对于有过编程经验的人,结合自己的编程体会去悟它的思想;而且我觉得随着编程经历的丰富对它的体会越深入,最初接触是对一些思想可能只是生硬的记忆,随着学习的深入逐渐领悟了很多。
看了这次课程设计的题目,虽然具体要求没有看清,但是总结一下,可以看出,其需要我们能把一个具体案例或一件事情反映为程序来表达,数据结构就是桥梁,通过自己的设计,使应用能力得以融汇,对与问题,具有了初步的分析,继而解决之的能力,感觉对以后的学习会有很大的帮助,学习无非是用于实践。
认识到自己的不足,希望能有进一步的发展。
扩展阅读:数据结构与算法课程设计心得体会学习体会 (27)课程设计心得体会“数据结构与算法课程设计”是计算机科学与技术专业学生的集中实践性环节之一,是学习“数据结构与算法”理论和实验课程后进行的一次全面的综合练习。
其目的是要达到理论与实际应用相结合,提高学生组织数据及编写程序的能力,使学生能够根据问题要求和数据对象的特性,学会数据组织的方法,把现实世界中的实际问题在计算机内部表示出来并用软件解决问题,培养良好的程序设计技能。
期末总结对专业志向
![期末总结对专业志向](https://img.taocdn.com/s3/m/3d302f2c26d3240c844769eae009581b6bd9bdde.png)
期末总结对专业志向一、学习经历大学四年的计算机科学与技术学习,让我逐渐掌握了计算机硬件、软件以及网络等方面的基本知识。
在专业课程中,我学习了编程基础、数据结构、算法设计与分析、计算机组成原理、操作系统、数据库原理、网络技术等多门课程。
在编程方面,我通过学习C、C++、Java等编程语言,掌握了基本的编程技巧和思维方式。
在编程实践中,我能够独立解决实际问题,设计和实现一些小型的软件系统。
数据结构和算法是计算机科学与技术的核心课程,它们是计算机程序的基石。
通过学习这些课程,我了解了常见的数据结构和算法,例如链表、栈、队列、树、图等数据结构,以及排序、查找、图算法等经典算法。
这些知识让我能够更加高效地解决问题,优化程序性能。
操作系统和计算机组成原理课程教会了我计算机硬件和软件的工作原理。
通过学习操作系统,我了解了进程管理、内存管理、文件系统等基本概念和实现原理。
计算机组成原理课程则让我了解了计算机的各个组成部分,包括处理器、存储器、输入输出设备等。
这些知识对于理解和优化计算机程序非常重要。
数据库原理和网络技术是与计算机应用密切相关的课程。
数据库原理课程让我了解了数据库的设计原理和各种数据库管理系统的基本操作。
网络技术课程则教会了我网络通信的基本原理和常见的网络协议,例如TCP/IP、HTTP等。
这些课程让我具备了基本的数据库和网络编程能力。
二、知识积累在大学四年的学习中,我积累了丰富的计算机知识,并且通过参与实践项目和实习等活动,将所学知识运用于实践中。
在课程学习中,我不仅完成了课程作业,还积极参与了一些课程设计和实验。
通过这些实践活动,我巩固了所学知识,并且培养了解决实际问题的能力。
在实践项目中,我参与了一些软件开发项目。
通过与团队合作,我了解了软件开发的流程和方法,例如需求分析、设计、实现、测试等。
这些实践项目让我更加熟悉软件开发的各个环节,提高了我的团队协作和沟通能力。
此外,我还在大学期间参加了一些编程比赛和技术交流活动。
算法工程师工作汇报范文
![算法工程师工作汇报范文](https://img.taocdn.com/s3/m/a584f5d34bfe04a1b0717fd5360cba1aa9118c56.png)
算法工程师工作汇报范文一、工作概述作为算法工程师,我在过去一个季度积极参与了公司的算法研发工作,并取得了一定的成果。
在这个季度里,我主要负责了以下几个方面的工作:1. 算法设计与优化:我参与了新产品的算法设计与优化工作,通过对算法的调研和分析,结合需求,我成功设计了一套高效的算法,并在实际测试中达到预期效果。
2. 模型训练与评估:我利用大量的训练数据,建立了多个机器学习模型,并进行了反复的训练和评估。
通过调整模型参数和特征工程,我最终选择出了最佳模型,并取得了较好的预测效果。
3. 算法性能优化:为了提高产品的性能和响应速度,我针对现有算法进行了进一步的优化。
通过重构代码和改进算法,我们成功减少了算法的运行时间,提高了系统的整体性能。
二、项目进展在上一个季度,我参与了公司的两个重要项目,下面分别介绍一下项目进展情况:1. 项目一:XXXXX该项目的目标是提高推荐系统的个性化推荐效果。
我负责了整个项目的算法设计与优化工作。
通过对用户的行为数据进行分析和挖掘,我成功设计出了一套基于协同过滤的推荐算法,并通过交叉验证和离线评测验证了算法的有效性。
目前,该算法已经成功应用于线上环境,并获得了用户的积极反馈。
2. 项目二:XXXXX该项目的目标是实现图像识别与分类。
在这个项目中,我负责了模型的训练与评估工作。
我通过使用深度学习框架,针对大量的图像数据进行了训练,成功构建了一个准确率较高的图像识别模型。
此外,我还对模型进行了性能优化,通过剪枝和量化等方法,进一步减少了模型的大小和计算资源消耗。
目前,该模型已经成功应用于公司的产品中,并取得了良好的效果。
三、技术创新与困难解决在工作中,我也遇到了一些技术创新和困难解决的情况,下面我将分别介绍:1. 技术创新:在项目一中,由于数据量庞大且具有时效性,传统的协同过滤方法的计算效率无法满足需求。
为了解决这一问题,我引入了分布式计算和近似算法,在保证推荐结果准确性的同时,大大提高了计算速度。
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算法分析与设计学习总结题目:算法分析与设计学习总结学院信息科学与工程学院专业2013级计算机应用技术届次学生姓名学号2013110657二○一三年一月十五日算法分析与设计学习总结本学期通过学习算法分析与设计课程,了解到:算法是一系列解决问题的清晰指令,代表着用系统的方法描述解决问题的策略机制。
算法能够对一定规范的输入,在有限时间内获得所要求的输出。
如果一个算法有缺陷,或不适合某个问题,执行这个算法将不会解决这个问题。
不同的算法可能用不同的时间、空间或效率来完成同样的任务。
一个算法的优劣可以用空间复杂性和时间复杂度来衡量。
算法可以使用自然语言、伪代码、流程图等多种不同的方法来描述。
计算机系统中的操作系统、语言编译系统、数据库管理系统以及各种各样的计算机应用系统中的软件,都必须使用具体的算法来实现。
算法设计与分析是计算机科学与技术的一个核心问题。
设计的算法要具有以下的特征才能有效的完成设计要求,算法的特征有:(1)有穷性。
算法在执行有限步后必须终止。
(2)确定性。
算法的每一个步骤必须有确切的定义。
(3)输入。
一个算法有0个或多个输入,作为算法开始执行前的初始值,或初始状态。
(4)输出。
一个算法有一个或多个输出,以反映对输入数据加工后的结果。
没有输出的算法是毫无意义的。
(5)可行性。
在有限时间内完成计算过程。
算法设计的整个过程,可以包含对问题需求的说明、数学模型的拟制、算法的详细设计、算法的正确性验证、算法的实现、算法分析、程序测试和文档资料的编制。
算法可大致分为基本算法、数据结构的算法、数论与代数算法、计算几何的算法、图论的算法、动态规划以及数值分析、加密算法、排序算法、检索算法和并行算法。
经典的算法主要有:1、穷举搜索法穷举搜索法是对可能是解的众多候选解按某种顺序进行逐一枚举和检验,bing从中找出那些符合要求的候选解作为问题的解。
穷举算法特点是算法简单,但运行时所花费的时间量大。
有些问题所列举书来的情况数目会大得惊人,就是用高速计算机运行,其等待运行结果的时间也将使人无法忍受。
我们在用穷举算法解决问题是,应尽可能将明显不符合条件的情况排除在外,以尽快取得问题的解。
2、迭代算法迭代法是数值分析中通过从一个初始估计出发寻找一系列近似解来解决问题(一般是解方程或方程组)的过程,为实现这一过程所使用的方法统称为迭代法。
迭代法是用于求方程或方程组近似根的一种常用的算法设计方法。
设方程为f(x)=0,用某种数学方法导出等价的形式x=g(x),然后按以下步骤执行:(1)选一个方程的近似根,赋给变量x0。
(2) 将x0的值保存于变量x1,然后计算g(x1),并将结果存于变量x0。
(3)当x0与x1的差的绝对值还小于指定的精度要求时,重复步骤(2)的计算。
若方程有根,并且用上述方法计算出来的近似根序列收敛,则按上述方法求得的x0就认为是方程的根。
3、递推算法递推算法是利用问题本身所具有的一种递推关系求问题解的一种方法。
它把问题分成若干步,找出相邻几步的关系,从而达到目的。
4、递归算法递归算法是一种直接或间接的调用自身的算法。
能采用递归描述的算法通常有这样的特征:为求解规模为n的问题,设法将它分解成规模较小的问题,然后从这些小问题的解方便地构造出大问题的解,并且这些规模较小的问题也能采用同样的分解和综合方法,分解成规模更小的问题,并从这些更小问题的解构造出规模较大问题的解。
特别的,当规模n=0或1时,能直接得解。
递归算法解决问题的特点有:(1)递归就是在过程或函数里调用自身(2)在使用递归策略时,必须有一个明确的递归结束条件,称为递归出口(3)递归算法解题通常显得很简洁,但递归算法解题的运行效率较低(4)在递归调用的过程中系统为每一层的返回点、局部变量等开辟堆栈来存储。
举例如下:Fibonacci数列int fib[50]; //采用数组保存中间结果void fibonacci(int n){fib[0] = 1;fib[1] = 1;for (int i=2; i<=n; i++)fib[i] = fib[i-1]+fib[i-2];}5、分治算法分治算法是把一个复杂的问题分成两个或更多的相同或相似的子问题,再把子问题分成更小的子问题,直到最后子问题可以简单地直接求解,原问题的解即子问题解的合并。
如果原问题可分割成k个子问题,且这些子问题都可解,并可利用这些子问题的解求出原问题的解,那么这种分治法就是可行的。
由分治法产生的子问题往往是原问题的较小模式,这就为使用递归技术提供了方便。
在这种情况下,反复应用分治手段,可以使子问题与原问题类型一致而其规模却不断缩小,最终使子问题缩小到很容易直接求出其解。
这自然导致递归过程的产生。
分治与递归像一对孪生兄弟,经常同时应用在算法设计之中,并由此产生许多高效算法。
分治策略的算法设计模式Divide_and_Conquer(P){if (|P|<=n0 ) return adhoc(P);divide P into smaller substances P1,P2,…,Pk;for (i=1; i<=k; k++)yi=Divide-and-Conquer(Pi)//递归解决PiReturn merge(y1,y2,…,yk)//合并子问题}6、贪心算法贪心算法也称贪婪算法。
它在对问题求解时,总是做出在当前看来是最好的选择。
它不从整体最优上考虑,所得出的仅是在某种意义上的局部最优解。
贪心算法的基本思路如下:(1)建立数学模型来描述问题(2)把求解的问题分成若干个子问题(3)对每一子问题求解,得到子问题的局部最优解(4)把子问题的局部最优解合成原来问题的一个解贪心算法的一般流程:Greedy(A){S={ }; //初始解集合为空集while (not solution(S)) //集合S没有构成问题的一个解{x = select(A); //在候选集合A中做贪心选择if feasible(S, x) //判断集合S中加入x后的解是否可行S = S+{x};A = A-{x};}return S;}(1)候选集合A:问题的最终解均取自于候选集合A。
(2)解集合S:解集合S不断扩展,直到构成满足问题的完整解。
(3)解决函数solution:检查解集合S是否构成问题的完整解。
(4)选择函数select:贪心策略,这是贪心算法的关键。
(5)可行函数feasible:解集合扩展后是否满足约束条件。
7、动态规划算法动态规划算法是一种在数学和计算机科学中用于求解包含重叠子问题的最优化问题的方法。
其基本思想是,将原问题分解为相似的子问题,在求解的过程中通过子问题的解求出原问题的解。
动态规划算法的步骤(1)找出最优解的性质,并刻画其结构特征;(2)递归地定义最优值(写出动态规划方程);(3)以自底向上的方式计算出最优值;(4)根据算法最优值时得到的信息,构造一个最优值。
动态规划算法的有效性依赖于问题本身所具有的两个重要的性质:最优子结构性质和子问题重叠性质。
(1)最优子结构:当问题的最优解包含了其子问题的最优解时,称该问题具有最优子结构性质。
(2)重叠子问题:在用递归算法自顶向下解问题时,每次产生的子问题并不总是新问题,有些子问题被反复计算多次。
8、回溯算法回溯法是一种选优搜索法,按选优条件向前搜索,以达到目标。
当探索到某一步时,发现原先的选择并不优或达不到目标,就回退一步重新选择,这种走不通就退回再走的技术成为回溯法,满足回溯条件的某个状态的点称为“回溯点”。
迷宫问题算法所采用的就是回溯算法。
回溯算法解决问题的过程是先选择某一可能的线索进行试探,每一步试探都有多种方式,将每一方式都一一试探,如有问题就返回纠正,反复进行这种试探在反复纠正,直到得出全部符合条件的答案或是问题无解为止。
由于回溯方法的本质是深度优先的方法在解的空间树中搜索,就要从堆栈中找到回溯的前一个位置继续试探。
装载问题回溯算法数据结构#define NUM 100int n; //集装箱的数量int c; //轮船的载重量int w[NUM]; //集装箱的重量数组int x[NUM]; //当前搜索的解向量int r; //剩余集装箱的重量int cw; //当前轮船的载重量int bestw; //当前最优载重量int bestx[NUM]; //当前最优解算法实现//形参表示搜索第t层结点void Backtrack(int t){//到达叶子结点if(t>n){//更新最优解if(cw>bestw){for(int i=1; i<=n; i++)bestx[i] = x[i];bestw = cw;}return;}//更新剩余集装箱的重量r -= w[t];//搜索左子树if(cw+w[t]<=c){x[t] = 1;cw += w[t];Backtrack(t+1);cw -= w[t];}//搜索右子树if(cw+r>bestw){x[t]=0;Backtrack(t+1);}r += w[t]; //恢复状态}9、分支限界算法分支限界算法是一种在表示问题解空间的树上进行系统搜索的方法。
该方法使用了广度优先策略,同时采用最大收益(或最小损耗)策略来控制搜索的分支。
分支限界法的基本思想是对包含具有约束条件的最优化问题的所有可行解的解(数目有限)空间进行搜索。
该算法在具体执行时,把全部可行的解空间不断分割为越来越小的子集,并为每个子集内的解计算一个下界或上界。
在每次分支后,对所有界限超出已知可行解的那些子集不再做进一步分支,解的许多子集可不予考虑,从而缩小了搜索的范围。
这一过程一直进行到找出可行解的值不大于任何子集的界限为止。
这种算法一般可以求得最优解。
分支结点的选择从活结点表中选择下一个活结点作为新的扩展结点,分支限界算法通常可以分为两种形式:1、FIFO(First In First Out)分支限界算法按照先进先出(FIFO)原则选择下一个活结点作为扩展结点,即从活结点表中取出结点的顺序与加入结点的顺序相同。
2、最小耗费或最大收益分支限界算法在这种情况下,每个结点都有一个耗费或收益。
根据问题的需要,可能是要查找一个具有最小耗费的解,或者是查找一个具有最大收益的解。
提高分支限界算法的效率实现分支限界算法时,首先确定目标值的上下界,边搜索边减掉搜索树的某些分支,提高搜索效率。
在搜索时,绝大部分需要用到剪枝。
“剪枝”是搜索算法中优化程序的一种基本方法,需要通过设计出合理的判断方法,以决定某一分支的取舍。
若我们把搜索的过程看成是对一棵树的遍历,那么剪枝就是将树中的一些“死结点”,不能到达最优解的枝条“剪”掉,以减少搜索的时间。