算法分析期末试题集答案(6套)

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算法分析复习题目及答案.

算法分析复习题目及答案.

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、在下列算法中有时找不到问题解的是( B )。

A、蒙特卡罗算法B、拉斯维加斯算法C、舍伍德算法D、数值概率算法5. 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6.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7、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8、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9. 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10、下列随机算法中运行时有时候成功有时候失败的是( C )A 数值概率算法B 舍伍德算法C 拉斯维加斯算法D 蒙特卡罗算法11.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12.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13.备忘录方法是那种算法的变形。

( B )A、分治法B、动态规划法C、贪心法D、回溯法14.哈弗曼编码的贪心算法所需的计算时间为( B )。

A、O(n2n)B、O(nlogn)C、O(2n)D、O(n)15.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16.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17.实现棋盘覆盖算法利用的算法是( A )。

《算法分析与设计》期末试题及参考答案

《算法分析与设计》期末试题及参考答案

《算法分析与设计》期末试题及参考答案一、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,……x n)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);endifend MERGESORT2、procedure S1(P,W,M,X,n)i←1; a←0while i≤ n doif W(i)>M then return endifa←a+ii←i+1 ;repeatend3.procedure PARTITION(m,p)Integer m,p,i;global A(m:p-1)v←A(m);i←mlooploop i←i+1 until A(i) ≥v repeatloop p←p-1 until A(p) ≤v repeatif i<pthen call INTERCHANGE(A(i),A(p))else exitendifrepeatA(m) ←A(p);A(p) ←vEnd PARTITION4.procedure F1(n)if n<2 then return(1)else return(F2(2,n,1,1))endifend F1procedure F2(i,n,x,y)if i≤nthen call F2(i+1,n,y,x+y)endifreturn(y)end F25.procedure MAX(A,n,j)xmax←A(1);j←1for i←2 to n doif A(i)>xmax then xmax←A(i); j←i;endif repeatend MAX6.procedure BINSRCH(A,n,x,j)integer low,high,mid,j,n;low←1;high←nwhile low≤high domid←|_(low+high)/2_|case:x<A(mid):high←mid-1:x>A(mid):low←mid+1:else:j ←mid; returnendcase repeat j ←0 end BINSRCH三、算法理解1、写出多段图最短路经动态规划算法求解下列实例的过程,并求出最优值。

算法设计与分析历年期末试题整理_含答案_

算法设计与分析历年期末试题整理_含答案_

《算法设计与分析》历年期末试题整理(含答案)(1)用计算机求解问题的步骤:1、问题分析2、数学模型建立3、算法设计与选择4、算法指标5、算法分析6、算法实现 7、程序调试 8、结果整理文档编制(2)算法定义:算法是指在解决问题时,按照某种机械步骤一定可以得到问题结果的处理过程(3)算法的三要素1、操作2、控制结构3、数据结构算法具有以下5 个属性:有穷性:一个算法必须总是在执行有穷步之后结束,且每一步都在有穷时间内完成。

确定性:算法中每一条指令必须有确切的含义。

不存在二义性。

只有一个入口和一个出口可行性:一个算法是可行的就是算法描述的操作是可以通过已经实现的基本运算执行有限次来实现的。

输入:一个算法有零个或多个输入,这些输入取自于某个特定对象的集合。

输出:一个算法有一个或多个输出,这些输出同输入有着某些特定关系的量。

算法设计的质量指标:正确性:算法应满足具体问题的需求;可读性:算法应该好读,以有利于读者对程序的理解;健壮性:算法应具有容错处理,当输入为非法数据时,算法应对其作出反应,而不是产生莫名其妙的输出结果。

效率与存储量需求:效率指的是算法执行的时间;存储量需求指算法执行过程中所需要的最大存储空间。

一般这两者与问题的规模有关。

经常采用的算法主要有迭代法、分而治之法、贪婪法、动态规划法、回溯法、分支限界法迭代法也称“辗转法”,是一种不断用变量的旧值递推出新值的解决问题的方法。

利用迭代算法解决问题,需要做好以下三个方面的工作:一、确定迭代模型。

在可以用迭代算法解决的问题中,至少存在一个直接或间接地不断由旧值递推出新值的变量,这个变量就是迭代变量。

二、建立迭代关系式。

所谓迭代关系式,指如何从变量的前一个值推出其下一个值的公式(或关系)。

迭代关系式的建立是解决迭代问题的关键,通常可以使用递推或倒推的方法来完成。

三、对迭代过程进行控制。

在什么时候结束迭代过程?这是编写迭代程序必须考虑的问题。

不能让迭代过程无休止地重复执行下去。

算法期末考试题及答案

算法期末考试题及答案

算法期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪个算法不是排序算法?A. 快速排序B. 归并排序C. 深度优先搜索D. 堆排序答案:C2. 在二叉树的遍历算法中,中序遍历的顺序是:A. 先序B. 后序C. 中序D. 层序答案:C3. 动态规划与分治法算法的主要区别在于:A. 问题分解的方式B. 问题解决的顺序C. 存储中间结果的方式D. 问题规模的大小答案:C4. 哈希表的冲突解决方法不包括:A. 开放寻址法B. 链地址法C. 线性探测法D. 排序答案:D5. 以下哪个是图的遍历算法?A. 归并排序B. 深度优先搜索C. 快速排序D. 堆排序答案:B6. 贪心算法的特点是:A. 每一步都选择最优解B. 每一步都选择局部最优解C. 每一步都选择最差解D. 每一步都随机选择解答案:B7. 在算法分析中,时间复杂度O(1)表示:A. 常数时间B. 线性时间C. 对数时间D. 多项式时间答案:A8. 以下哪个是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. 冒泡排序D. 堆排序答案:C9. 递归算法的基本原理是:A. 重复执行B. 分而治之C. 循环调用D. 迭代求解答案:B10. 以下哪个是算法的时间复杂度为O(log n)的典型例子?A. 二分查找B. 线性查找C. 冒泡排序D. 快速排序答案:A二、简答题(每题10分,共20分)1. 简述快速排序算法的基本思想及其时间复杂度。

答案:快速排序是一种分治法的排序算法。

其基本思想是选择一个元素作为“基准”(pivot),然后将数组分为两部分,一部分包含所有小于基准的元素,另一部分包含所有大于基准的元素。

这个过程称为分区(partitioning)。

之后,递归地对这两部分进行快速排序。

快速排序的平均时间复杂度为O(n log n),但在最坏情况下(例如数组已经排序或所有元素相等)时间复杂度为O(n^2)。

2. 解释什么是动态规划,并给出一个动态规划问题的例子。

算法分析期末试题集答案(6套)

算法分析期末试题集答案(6套)

《算法分析与设计》期末复习题(一)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塔问题的递归算法正确的为:(B)Hanoi塔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。

A.广度优先 B. 活结点优先 C.扩展结点优先 D. 深度优先8. 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9. 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.10. 回溯法的效率不依赖于以下哪一个因素?(C )A. 产生x[k]的时间;B. 满足显约束的x[k]值的个数;C. 问题的解空间的形式;D. 计算上界函数bound 的时间;E. 满足约束函数和上界函数约束的所有x[k]的个数。

(完整版)算法设计与分析期末考试卷及答案a

(完整版)算法设计与分析期末考试卷及答案a
_
flag=false
_
_
end if
_
__
end for
A[i] A[1]
w =i
return w, A end SPLIT
二.计算题和简答题(每小题
1.用O、、 表示函数f与g之间阶的关系,并分别指出下列函数中阶最低和最高 的函数:
(1)f (n)=100g(n)=100n
(2)f(n)=6n+nlog ng(n)=3n
算法EX1
输入:正整数n,n=2k。输出:⋯
ex1(n)
end EX1过程ex1(n) if n=1 then pro1(n)
else

名姓
级年
_
_系
_院学
pro2(n)
ex1(n/2) end if
return
end ex1
3.用Floyd算法求下图每一对顶点之间的最短路径长度, 计算矩阵D0,D1,D2和D3,其中Dk[i, j]表示从顶点i到顶点j的不经过编号大于
i=find ( (1) )
if i>0 then output i
else output“no solution”
end SEARCH
过程find (low, high)
//求A[low..high]中使得A[i]=i的一个下标并返回,若不存在,
//则返回0。
if (2) then return 0
生专
_

马的周游问题:给出一个nxn棋盘,已知一个中国象棋马在
_
_
棋盘上的某个起点位置(x0, y0),求一条访问每个棋盘格点恰好
_
_
一次,最后回到起点的周游路线。 (设马走日字。)

算法设计与分析复习题目及答案.docx

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算法设计与分析复习题目及答案.docx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(B)。

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、在下列算法中有时找不到问题解的是(B)。

A、蒙特卡罗算法B、拉斯维加斯算法C、舍伍德算法D、数值概率算法5. 回溯法解旅行售货员问题时的解空间树是(B)。

A、子集树B、排列树C、深度优先生成树D、广度优先生成树6.下列算法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7、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8、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9. 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10、下列随机算法中运行时有时候成功有时候失败的是( C )A 数值概率算法B 舍伍德算法C 拉斯维加斯算法D 蒙特卡罗算法11.下面不是分支界限法搜索方式的是(DA、广度优先B、最小耗费优先C、最大效益优先12.下列算法常以深度优先方式系统搜索问题解的是(A、备忘录法B、动态规划法C、贪心法13.备忘录方法是那种算法的变形。

( B )A、分治法B、动态规划法C、贪心法14.哈弗曼编码的贪心算法所需的计算时间为(BnB、 O(nlogn )n )A、O( n2 )C、O(215.分支限界法解最大团问题时,活结点表的组织形式是(A、最小堆B、最大堆C、栈组)。

D、深度优先D)。

D、回溯法D、回溯法)。

D、 O( n)B)。

D 、数16.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17.实现棋盘覆盖算法利用的算法是(A)。

算法分析与设计试题及答案

算法分析与设计试题及答案

算法分析与设计试题及答案一、选择题1. 下列哪个是属于分治算法的例子?A. 冒泡排序B. 归并排序C. 顺序查找D. 选择排序答案:B2. 在排序算法中,时间复杂度最优的是:A. 冒泡排序B. 插入排序C. 归并排序D. 快速排序答案:C3. 哪个不是动态规划的特点?A. 具有重叠子问题B. 通过递归求解C. 需要保存子问题的解D. 具有最优子结构答案:B4. 在图的广度优先搜索算法中,使用的数据结构是:A. 栈B. 队列C. 数组D. 堆栈答案:B5. 在最小生成树算法中,下列哪个不属于贪心策略?A. Kruskal算法B. Prim算法C. Dijkstra算法D. Prim-Kruskal混合算法答案:C二、简答题1. 请简述分治算法的思想和应用场景。

答案:分治算法的思想是将原问题分解成若干个规模较小且类似的子问题,然后解决子问题,最后将子问题的解合并得到原问题的解。

其应用场景包括排序算法(如归并排序、快速排序)、搜索算法(如二分查找)等。

2. 什么是动态规划算法?请给出一个动态规划算法的示例。

答案:动态规划算法是一种通过将问题分解成子问题并解决子问题来解决复杂问题的方法。

它的特点是具有重叠子问题和最优子结构性质。

以斐波那契数列为例,可以使用动态规划算法求解每一项的值,而不需要重复计算。

3. 图的深度优先搜索和广度优先搜索有什么区别?答案:图的深度优先搜索(Depth First Search,DFS)是一种先访问子节点再访问兄弟节点的遍历算法,通常使用递归或者栈实现。

而广度优先搜索(Breadth First Search,BFS)则是以层次遍历的方式展开搜索,使用队列来实现。

DFS更适合用于搜索路径,BFS则适用于寻找最短路径等。

4. 请简述贪心算法的特点及其应用场景。

答案:贪心算法的特点是每一步都采取当前状态下最优的选择,以期望得到全局最优解。

然而,贪心算法并不一定能求解所有问题的最优解,但对于一些特定问题,贪心算法往往能得到近似最优解。

算法设计与分析考试题目及答案

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算法设计与分析考试题目及答案Revised at 16:25 am on June 10, 2021I hope tomorrow will definitely be better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DA. 贪心算法B. 分支限界法C.分治法D. 动态规划算法塔问题如下图所示;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:B3. 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⇒=Θ B. f (n)O(g(n)),g(n)O(h(n))h(n)O(f (n))==⇒= C. Ofn+Ogn = Omin{fn,gn} D. f (n)O(g(n))g(n)O(f (n))=⇔=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; }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: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;广度优先 B. 活结点优先 C.扩展结点优先 D. 深度优先8. 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9. 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.10.xk的个数;11. 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;12. k带图灵机的空间复杂性Sn是指BA.k带图灵机处理所有长度为n的输入时,在某条带上所使用过的最大方格数;B.k带图灵机处理所有长度为n的输入时,在k条带上所使用过的方格数的总和;C.k带图灵机处理所有长度为n的输入时,在k条带上所使用过的平均方格数;D.k带图灵机处理所有长度为n的输入时,在某条带上所使用过的最小方格数;13. N P类语言在图灵机下的定义为DA.NP={L|L是一个能在非多项式时间内被一台NDTM所接受的语言};B.NP={L|L是一个能在多项式时间内被一台NDTM所接受的语言};C.NP={L|L是一个能在多项式时间内被一台DTM所接受的语言};D.NP={L|L是一个能在多项式时间内被一台NDTM所接受的语言};14. 记号O的定义正确的是A;A.Ogn = { fn | 存在正常数c和n0使得对所有n≥n0有:0≤ fn ≤cgn };B.Ogn = { fn | 存在正常数c和n0使得对所有n≥n0有:0≤ cgn ≤fn };>0使得对所有n≥n0C.Ogn = { fn | 对于任何正常数c>0,存在正数和n有:0 ≤fn<cgn };>0使得对所有n≥n0D.Ogn = { fn | 对于任何正常数c>0,存在正数和n有:0 ≤cgn < fn };15. 记号Ω的定义正确的是B;A.Ogn = { fn | 存在正常数c和n0使得对所有n≥n0有:0≤ fn ≤cgn };B.Ogn = { fn | 存在正常数c和n0使得对所有n≥n0有:0≤ cgn ≤fn };>0使得对所有n≥n0有:C.gn = { fn | 对于任何正常数c>0,存在正数和n0 ≤fn<cgn };D.gn = { fn | 对于任何正常数c>0,存在正数和n0 >0使得对所有n≥n0有:0 ≤cgn < fn };二、 填空题1. 下面程序段的所需要的计算时间为 2O(n ) ;2.3.4. 5.6. 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 ;7. 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;8. 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; 9.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; 10.用回溯法解0/1背包问题时,计算结点的上界的函数如下所示,请在空格中填入合适的内容:11. n m12. 用回溯法解图的m着色问题时,使用下面的函数OK检查当前扩展结点的每一个儿子所相应的颜色的可用性,则需耗时渐进时间上限Omn;13.;设分分解为k个子问题以及用merge将k个子问题的解合并为原问题的解需用fn个单位时间;用Tn表示该分治法解规模为|P|=n的问题所需的计算时间,则有:(1)1 ()(/)()1O nT nkT n m f n n=⎧=⎨+>⎩通过迭代法求得Tn的显式表达式为:log1log()(/)nmk j jmjT n n k f n m-==+∑试证明Tn的显式表达式的正确性;2. 举反例证明0/1背包问题若使用的算法是按照p i/w i的非递减次序考虑选择的物品,即只要正在被考虑的物品装得进就装入背包,则此方法不一定能得到最优解此题说明0/1背包问题与背包问题的不同;证明:举例如:p={7,4,4},w={3,2,2},c=4时,由于7/3最大,若按题目要求的方法,只能取第一个,收益是7;而此实例的最大的收益应该是8,取第2,3 个;3. 求证:Ofn+Ogn = Omax{fn,gn} ;证明:对于任意f1n∈ Ofn ,存在正常数c1和自然数n1,使得对所有n≥n1,有f1n≤ c1fn ;类似地,对于任意g1n ∈ Ogn ,存在正常数c2和自然数n2,使得对所有n≥n2,有g1n ≤c2gn ;令c3=max{c1, c2}, n3 =max{n1, n2},hn= max{fn,gn} ;则对所有的 n ≥ n3,有f1n +g1n ≤ c1fn + c2gn≤c3fn + c3gn= c3fn + gn≤ c32 max{fn,gn} = 2c3hn = Omax{fn,gn} .4. 求证最优装载问题具有贪心选择性质;最优装载问题:有一批集装箱要装上一艘载重量为c 的轮船;其中集装箱i 的重量为Wi;最优装载问题要求确定在装载体积不受限制的情况下,将尽可能多的集装箱装上轮船; 设集装箱已依其重量从小到大排序,x 1,x 2,…,x n 是最优装载问题的一个最优解;又设1min{|1}i i nk i x ≤≤== ;如果给定的最优装载问题有解,则有1k n ≤≤;证明: 四、 解答题1. 机器调度问题;问题描述:现在有n 件任务和无限多台的机器,任务可以在机器上得到处理;每件任务的开始时间为s i ,完成时间为f i ,s i <f i ;s i ,f i 为处理任务i 的时间范围;两个任务i,j 重叠指两个任务的时间范围区间有重叠,而并非指i,j 的起点或终点重合;例如:区间1,4与区间2,4重叠,而与4,7不重叠;一个可行的任务分配是指在分配中没有两件重叠的任务分配给同一台机器;因此,在可行的分配中每台机器在任何时刻最多只处理一个任务;最优分配是指使用的机器最少的可行分配方案;问题实例:若任务占用的时间范围是{1,4,2,5,4,5,2,6,4,7},则按时完成所有任务最少需要几台机器提示:使用贪心算法画出工作在对应的机器上的分配情况;2. 已知非齐次递归方程:f (n)bf (n 1)g(n)f (0)c =-+⎧⎨=⎩ ,其中,b 、c 是常数,gn 是n 的某一个函数;则fn 的非递归表达式为:nnn i i 1f (n)cb b g(i)-==+∑;现有Hanoi 塔问题的递归方程为:h(n)2h(n 1)1h(1)1=-+⎧⎨=⎩ ,求hn 的非递归表达式;解:利用给出的关系式,此时有:b=2, c=1, gn=1, 从n 递推到1,有: 3. 单源最短路径的求解;问题的描述:给定带权有向图如下图所示G =V,E,其中每条边的权是非负实数;另外,还给定V 中的一个顶点,称为源;现在要计算从源到所有其它各顶点的最短路长度;这里路的长度是指路上各边权之和;这个问题通常称为单源最短路径问题;解法:现采用Dijkstra 算法计算从源顶点1到其它顶点间最短路径;请将此过程填入下表中;4. 请写出用回溯法解装载问题的函数; 装载问题: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121ni i w c c =≤+∑;装载问题要求确定是否有一个合理的装载方案可将这n 个集装箱装上这2艘轮船;如果有,找出一种装载方案;解:void backtrack int i{用分支限界法解装载问题时,对算法进行了一些改进,下面的程序段给出了改进部分;试说明斜线部分完成什么功能,以及这样做的原因,即采用这样的方式,算法在执行上有什么不同;初始时将;也就是说,重量仅在搜索进入左子树是增加,因此,可以在算法每一次进入左子树时更新bestw 的值;43 2 110030maxint10 - {1} 初始 dist5 dist4 dist3 dist2 u S 迭代7. 最长公共子序列问题:给定2个序列X={x 1,x2,…,xm }和Y={y 1,y2,…,yn },找出X 和Y 的最长公共子序列;由最长公共子序列问题的最优子结构性质建立子问题最优值的递归关系;用cij 记录序列Xi 和Yj 的最长公共子序列的长度;其中, Xi={x1,x2,…,xi};Y j={y1,y2,…,yj};当i=0或j=0时,空序列是Xi 和Yj 的最长公共子序列;故此时Cij=0;其它情况下,由最优子结构性质可建立递归关系如下:00,0[][][1][1]1,0;max{[][1],[1][]},0;i j i ji j c i j c i j i j x y c i j c i j i j x y ⎧==⎪=--+>=⎨⎪-->≠⎩在程序中,bij 记录Cij 的值是由哪一个子问题的解得到的;8.1.2.3.4.5.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索问题解的算法称为_____________;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___________;10.二分搜索算法是利用_______________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ai 和bi,且a 1,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.使用回溯法解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出发,左1右0,并画出其解空间树,计算其最优值及最优解;5.设S={X1,X2,···,Xn}是严格递增的有序集,利用二叉树的结点来存储S中的元素,在表示S的二叉搜索树中搜索一个元素X,返回的结果有两种情形,1在二叉搜索树的内结点中找到X=Xi ,其概率为bi;2在二叉搜索树的叶结点中确定X∈Xi ,Xi+1,其概率为ai;在表示S的二叉搜索树T中,设存储元素Xi的结点深度为C i ;叶结点Xi,Xi+1的结点深度为di,则二叉搜索树T的平均路长p为多少假设二叉搜索树Tij={Xi ,Xi+1,···,Xj}最优值为mij,Wij= ai-1+bi+···+bj+aj,则mij1<=i<=j<=n递归关系表达式为什么6.描述0-1背包问题;三、简答题30分1.流水作业调度中,已知有n个作业,机器M1和M2上加工作业i所需的时间分别为ai 和bi,请写出流水作业调度问题的johnson法则中对ai和bi的排序算法;函数名可写为sorts,n2.最优二叉搜索树问题的动态规划算法设函数名binarysearchtree答案:一、填空1.确定性有穷性可行性 0个或多个输入一个或多个输出2.时间复杂性空间复杂性时间复杂度高低3. 该问题具有最优子结构性质4.{BABCD}或{CABCD}或{CADCD}5.一个最优解6.子问题子问题子问题7.回溯法8. on2n omin{nc,2n}9.最优子结构重叠子问题10.动态规划法二、综合题1.①问题具有最优子结构性质;②构造最优值的递归关系表达式;③最优值的算法描述;④构造最优解;2. ①令N1={i|ai<bi},N2={i|ai>=bi};②将N1中作业按ai的非减序排序得到N1’,将N2中作业按bi的非增序排序得到N2’;③N1’中作业接N2’中作业就构成了满足Johnson法则的最优调度;3.步骤为:N1={1,3},N2={2,4};N 1’={1,3}, N2’={4,2};最优值为:384.解空间为{0,0,0,0,1,0,0,0,1,1,0,0,0,1,1,1,0,1, 1,1,0,1,1,1}; 解空间树为:该问题的最优值为:16 最优解为:1,1,0 5.二叉树T 的平均路长P=∑=+ni 1Ci)(1*bi +∑=nj 0dj *aj{mij=0 i>j6.已知一个背包的容量为C,有n 件物品,物品i 的重量为W i ,价值为V i ,求应如何选择装入背包中的物品,使得装入背包中物品的总价值最大; 三、简答题 1.void sortflowjope s,int n {int i,k,j,l;fori=1;i<=n-1;i++ag=0 k++; ifk>n break;ag==0ifsk.a>sj.a k=j; swapsi.index,sk.index; swapsi.tag,sk.tag;} }l=i;<sj.b k=j;swapsi.index,sk.index; ag,sk.tag; }mij=Wij+min{mik+mk+1j} 1<=i<=j<=n,mii-1=0}2.void binarysearchtreeint a,int b,int n,int m,int s,int w{int i,j,k,t,l;fori=1;i<=n+1;i++{wii-1=ai-1;mii-1=0;}forl=0;l<=n-1;l++Init-single-sourceG,s2. S=Φ3. Q=VGQ<> Φdo u=minQS=S∪{u}for each vertex 3do 4四、算法理解题本题10分根据优先队列式分支限界法,求下图中从v1点到v9点的单源最短路径,请画出求得最优解的解空间树;要求中间被舍弃的结点用×标记,获得中间解的结点用单圆圈○框起,最优解用双圆圈◎框起;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;1如果n=2k,循环赛最少需要进行几天;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分通过键盘输入一个高精度的正整数nn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178543S=4样例输出13一、填空题本题15分,每小题1分1.规则一系列运算2. 随机存取机RAMRandom Access Machine;随机存取存储程序机RASPRandom Access Stored Program Machine;图灵机Turing Machine3. 算法效率4. 时间、空间、时间复杂度、空间复杂度5.2n6.最好局部最优选择7. 贪心选择最优子结构二、简答题本题25分,每小题5分1、分治法的基本思想是将一个规模为n的问题分解为k个规模较小的子问题,这些子问题互相独立且与原问题相同;对这k个子问题分别求解;如果子问题的规模仍然不够小,则再划分为k个子问题,如此递归的进行下去,直到问题规模足够小,很容易求出其解为止;将求出的小规模的问题的解合并为一个更大规模的问题的解,自底向上逐步求出原来问题的解;2、“最优化原理”用数学化的语言来描述:假设为了解决某一优化问题,需要依次作出n个决策D1,D2,…,Dn,如若这个决策序列是最优的,对于任何一个整数k,1 < k < n,不论前面k个决策是怎样的,以后的最优决策只取决于由前面决策所确定的当前状态,即以后的决策Dk+1,Dk+2,…,Dn也是最优的;3、某个问题的最优解包含着其子问题的最优解;这种性质称为最优子结构性质;4、回溯法的基本思想是在一棵含有问题全部可能解的状态空间树上进行深度优先搜索,解为叶子结点;搜索过程中,每到达一个结点时,则判断该结点为根的子树是否含有问题的解,如果可以确定该子树中不含有问题的解,则放弃对该子树的搜索,退回到上层父结点,继续下一步深度优先搜索过程;在回溯法中,并不是先构造出整棵状态空间树,再进行搜索,而是在搜索过程,逐步构造出状态空间树,即边搜索,边构造;5、PPolynomial问题:也即是多项式复杂程度的问题;NP就是Non-deterministicPolynomial的问题,也即是多项式复杂程度的非确定性问题;NPCNP Complete问题,这种问题只有把解域里面的所有可能都穷举了之后才能得出答案,这样的问题是NP里面最难的问题,这种问题就是NPC问题;三、算法填空本题20分,每小题5分1、n后问题回溯算法1 Mj&&Li+j&&Ri-j+N2 Mj=Li+j=Ri-j+N=1;3 tryi+1,M,L,R,A4 Aij=05 Mj=Li+j=Ri-j+N=0 2、数塔问题; 1c<=r2trc+=tr+1c 3trc+=tr+1c+1 3、Hanoi 算法 1movea,c2Hanoin-1, a, c , b 3Movea,c 4、1pv=NIL 2pv=u3 v ∈adju 4Relaxu,v,w四、算法理解题本题10分五、18天2分;2当n=23=8时,循环赛日程表3分;六、算法设计题本题15分 1贪心算法 Onlogn ➢ 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超过C,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,直到背包装满为止; ➢ 具体算法可描述如下:void Knapsackint n,float M,float v,float w,float x {Sortn,v,w; int i;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动态规划法 Oncmi,j 是背包容量为j,可选择物品为i,i+1,…,n 时0-1背包问题的最优值;由0-1背包问题的最优子结构性质,可以建立计算mi,j 的递归式如下;void KnapSackint v,int w,int c,int n,int m11 {int jMax=minwn-1,c;for j=0;j<=jMax;j++ /mn,j=0 0=<j<wn/ mnj=0;1 2 3 4 5 6 7 82 1 43 6 5 8 73 4 1 2 7 8 5 64 3 2 1 8 7 6 55 6 7 8 1 2 3 4 6 5 8 7 2 1 4 37 8 5 6 3 4 1 28 7 6 5 4 3 2 1for j=wn;j<=c;j++ /mn,j=vn j>=wn/mnj=vn;for i=n-1;i>1;i--{ int jMax=minwi-1,c;for j=0;j<=jMax;j++ /mi,j=mi+1,j 0=<j<wi/mij=mi+1j;for j=wi;j<=c;j++/mn,j=vn j>=wn/mij=maxmi+1j,mi+1j-wi+vi;}m1c=m2c;ifc>=w1m1c=maxm1c,m2c-w1+v1;}3回溯法 O2ncw:当前重量 cp:当前价值 bestp:当前最优值voidbacktrack int i//回溯法 i初值1{ifi>n //到达叶结点{ bestp=cp; return; }ifcw+wi<=c //搜索左子树{cw+=wi;cp+=pi;backtracki+1;cw-=wi;cp-=pi;}ifBoundi+1>bestp//搜索右子树backtracki+1;}七、算法设计题本题10分为了尽可能地逼近目标,我们选取的贪心策略为:每一步总是选择一个使剩下的数最小的数字删去,即按高位到低位的顺序搜索,若各位数字递增,则删除最后一个数字,否则删除第一个递减区间的首字符;然后回到串首,按上述规则再删除下一个数字;重复以上过程s次,剩下的数字串便是问题的解了;具体算法如下:输入s, n;while s > 0{ i=1; //从串首开始找while i < lengthn && ni<ni+1{i++;}deleten,i,1; //删除字符串n的第i个字符s--;}while lengthn>1&& n1=‘0’deleten,1,1; //删去串首可能产生的无用零输出n;。

算法分析期末考试集答案(套)

算法分析期末考试集答案(套)
由最长公共子序列问题的最优子结构性质建立子问题最优值的递归关系。用c[i][j]记录序列Xi和Yj的最长公共子序列的长度。其中,Xi={x1,x2,…,xi};Yj={y1,y2,…,yj}。当i=0或j=0时,空序列是Xi和Yj的最长公共子序列。故此时C[i][j]=0。其它情况下,由最优子结构性质可建立递归关系如下:
end MERGESORT
答:1、 递归方程
设n=2k
解递归方程:
2、procedure S1(P,W,M,X,n)
i←1; a←0
while i≤ n do
if W(i)>M then return endif
a←a+i
i←i+1 ;
repeat
end
解: i←1 ;s←0 时间为:O(1)
while i≤ n do 循环n次
if i<p
then call INTERCHANGE(A(i),A(p))
else exit
endif
repeat
A(m) ←A(p);A(p) ←v
End PARTITION
解:最多的查找次数是p-m+1次
4.procedure F1(n)
if n<2 then return(1)
else return(F2(2,n,1,1))
在程序中,b[i][j]记录C[i][j]的值是由哪一个子问题的解得到的。
(1)请填写程序中的空格,以使函数LCSLength完成计算最优值的功能。
(2)函数LCS实现根据b的内容打印出Xi和Yj的最长公共子序列。请填写程序中的空格,以使函数LCS完成构造最长公共子序列的功能(请将b[i][j]的取值与(1)中您填写的取值对应,否则视为错误)。

算法大题期末考试题及答案

算法大题期末考试题及答案

算法大题期末考试题及答案一、简答题(每题5分,共20分)1. 简述什么是递归算法,并给出一个递归算法的实例。

答案:递归算法是一种在算法中使用函数调用自身的方法来解决问题的算法。

例如,计算阶乘的递归算法定义为:n! = n * (n-1)!,其中n是一个正整数,递归的基本情况是1! = 1。

2. 描述二分查找算法的基本思想,并说明其时间复杂度。

答案:二分查找算法是一种在有序数组中查找特定元素的算法。

其基本思想是将数组分为两半,比较中间元素与目标值,如果目标值等于中间元素,则查找成功;如果目标值小于中间元素,则在左半部分继续查找;如果目标值大于中间元素,则在右半部分继续查找。

这个过程重复进行,直到找到目标值或查找范围为空。

二分查找的时间复杂度为O(log n)。

3. 什么是动态规划?动态规划与贪心算法的区别是什么?答案:动态规划是一种通过将复杂问题分解为更小的子问题来解决的方法,并且通过存储这些子问题的解来避免重复计算。

动态规划与贪心算法的区别在于,贪心算法在每一步选择局部最优解,而动态规划则考虑所有可能的子问题解,并选择全局最优解。

4. 解释什么是哈希表,并简述其工作原理。

答案:哈希表是一种数据结构,它提供了快速的数据插入和查找功能。

哈希表通过哈希函数将键映射到表中的一个位置来访问记录,这个通过键到位置的映射过程称为哈希。

如果两个键具有相同的哈希值,这种情况称为冲突,通常通过链地址法或开放地址法来解决。

二、计算题(每题10分,共20分)1. 给定一个数组A=[3, 5, 7, 9, 11],请使用二分查找算法找出11的位置。

答案:首先,确定数组的中间位置,即(0+4)/2=2,比较A[2]与11,发现A[2]=7小于11,因此11在A[2]的右侧。

更新查找范围为A[3]到A[4],即索引3和4。

继续比较A[3]与11,发现A[3]=9小于11,因此11在A[3]的右侧。

最后,比较A[4]与11,发现A[4]=11等于目标值,所以11的位置是4。

(完整版)算法设计与分析期末考试卷及答案a

(完整版)算法设计与分析期末考试卷及答案a

e i rb ei n一.填空题: 1. 元运算2. O 3.∑∈nD I I t I p )()(4. 将规模为n 的问题分解为子问题以及组合相应的子问题的解所需的时间5. 分解,递归,组合6. 在问题的状态空间树上作带剪枝的DFS 搜索(或:DFS+剪枝)7. 前者分解出的子问题有重叠的,而后者分解出的子问题是相互独立(不重叠)的8. 局部9. 高10. 归并排序算法11. 不同12. v=random (low, high); 交换A[low]和A[v]的值 随机选主元13. 比较n二.计算题和简答题:1. 阶的关系:(1) f(n)= O(g(n))(2) f(n)=(g(n))Ω (3) f(n)=(g(n))Ω (4) f(n)= O(g(n))3. (1) i>=1 (2)k[i]+1 (3) 1(4) i+1 (5) k[i]=0 (6) tag[x, y]=0(7) x=x-dx[k[i]]; y=y-dy[k[i]]四.算法设计题:1. 贪心选择策略:从起点的加油站起每次加满油后不加油行驶尽可能远,直至油箱中的油耗尽前所能到达的最远的油站为止,在该油站再加满油。

算法MINSTOPS输入:A、B两地间的距离s,A、B两地间的加油站数n,车加满油后可行驶的公里数m,存储各加油站离起点A的距离的数组d[1..n]。

输出:从A地到B地的最少加油次数k以及最优解x[1..k](x[i]表示第i次加油的加油站序号),若问题无解,则输出no solution。

d[n+1]=s; //设置虚拟加油站第n+1站。

for i=1 to nif d[i+1]-d[i]>m thenoutput “no solution”; return //无解,返回end ifend fork=1; x[k]=1 //在第1站加满油。

s1=m //s1为用汽车的当前油量可行驶至的地点与A点的距离i=2while s1<sif d[i+1]>s1 then //以汽车的当前油量无法到达第i+1站。

(完整)算法分析复习题目及答案

(完整)算法分析复习题目及答案

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、在下列算法中有时找不到问题解的是( B )。

A、蒙特卡罗算法B、拉斯维加斯算法C、舍伍德算法D、数值概率算法5. 回溯法解旅行售货员问题时的解空间树是(B )。

A、子集树B、排列树C、深度优先生成树D、广度优先生成树6.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7、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8、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9。

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10、下列随机算法中运行时有时候成功有时候失败的是(C )A 数值概率算法B 舍伍德算法C 拉斯维加斯算法D 蒙特卡罗算法11.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12.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13。

备忘录方法是那种算法的变形.( B )A、分治法B、动态规划法C、贪心法D、回溯法14.哈弗曼编码的贪心算法所需的计算时间为( B ).A、O(n2n)B、O(nlogn)C、O(2n)D、O(n)15.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16.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17.实现棋盘覆盖算法利用的算法是( A )。

算法分析复习题目及答案.

算法分析复习题目及答案.

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、在下列算法中有时找不到问题解的是( B )。

A、蒙特卡罗算法B、拉斯维加斯算法C、舍伍德算法D、数值概率算法5. 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6.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7、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8、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9. 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10、下列随机算法中运行时有时候成功有时候失败的是( C )A 数值概率算法B 舍伍德算法C 拉斯维加斯算法D 蒙特卡罗算法11.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12.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13.备忘录方法是那种算法的变形。

( B )A、分治法B、动态规划法C、贪心法D、回溯法14.哈弗曼编码的贪心算法所需的计算时间为( B )。

A、O(n2n)B、O(nlogn)C、O(2n)D、O(n)15.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16.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17.实现棋盘覆盖算法利用的算法是( A )。

算法分析期末试题集答案(6套)1

算法分析期末试题集答案(6套)1

《算法分析与设计》一、解答题 1. 机器调度问题。

问题描述:现在有n 件任务和无限多台的机器,任务可以在机器上得到处理。

每件任务的开始时间为s i ,完成时间为f i ,s i <f i 。

[s i ,f i ]为处理任务i 的时间范围。

两个任务i ,j 重叠指两个任务的时间范围区间有重叠,而并非指i ,j 的起点或终点重合。

例如:区间[1,4]与区间[2,4]重叠,而与[4,7]不重叠。

一个可行的任务分配是指在分配中没有两件重叠的任务分配给同一台机器。

因此,在可行的分配中每台机器在任何时刻最多只处理一个任务。

最优分配是指使用的机器最少的可行分配方案。

问题实例:若任务占用的时间范围是{[1,4],[2,5],[4,5],[2,6],[4,7]},则按时完成所有任务最少需要几台机器?(提示:使用贪心算法)画出工作在对应的机器上的分配情况。

2. 已知非齐次递归方程:f (n)bf (n 1)g(n)f (0)c =-+⎧⎨=⎩,其中,b 、c 是常数,g(n)是n 的某一个函数。

则f(n)的非递归表达式为:nnn i i 1f (n)cb b g(i)-==+∑。

现有Hanoi 塔问题的递归方程为:h(n)2h(n 1)1h(1)1=-+⎧⎨=⎩,求h(n)的非递归表达式。

解:利用给出的关系式,此时有:b=2, c=1, g(n)=1, 从n 递推到1,有:n 1n 1n 1i i 1n 1n 22n h(n)cbb g(i)22 (22121)----=--=+=+++++=-∑3. 单源最短路径的求解。

问题的描述:给定带权有向图(如下图所示)G =(V,E),其中每条边的权是非负实数。

另外,还给定V 中的一个顶点,称为源。

现在要计算从源到所有其它各顶点的最短路长度。

这里路的长度是指路上各边权之和。

这个问题通常称为单源最短路径问题。

解法:现采用Dijkstra 算法计算从源顶点1到其它顶点间最短路径。

算法期末考试试题及答案

算法期末考试试题及答案

算法期末考试试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 在排序算法中,时间复杂度为O(n^2)的算法是:A. 快速排序B. 归并排序C. 冒泡排序D. 堆排序2. 哈希表的冲突解决方法不包括:A. 开放寻址法B. 链接法C. 链表法D. 排序法3. 以下哪个不是二叉树的性质:A. 每个节点最多有两个子节点B. 没有兄弟节点C. 左子树的所有节点的值小于根节点的值D. 右子树的所有节点的值大于根节点的值4. 在图的遍历算法中,深度优先搜索(DFS)使用的是:A. 栈B. 队列C. 链表D. 哈希表5. 动态规划与分治法的区别在于:A. 动态规划使用贪心选择,分治法不使用B. 分治法使用贪心选择,动态规划不使用C. 动态规划使用递归,分治法不使用D. 动态规划使用迭代,分治法使用递归...二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述快速排序算法的基本思想。

2. 解释什么是贪心算法,并给出一个实际应用的例子。

3. 描述图的广度优先搜索(BFS)算法的步骤。

三、计算题(每题15分,共30分)1. 给定一个数组A=[3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3],请使用归并排序算法对其进行排序,并给出排序过程中的每一步。

2. 假设有一个无向图,顶点集为V={A, B, C, D},边集为E={(A, B), (B, C), (C, D), (D, A)},请使用Kruskal算法找到该图的最小生成树。

四、编程题(每题20分,共20分)1. 编写一个函数,实现单源最短路径的Dijkstra算法。

函数输入为图的邻接矩阵和起始顶点,输出为从起始顶点到所有其他顶点的最短路径长度。

答案一、选择题1. C2. D3. B4. A5. D二、简答题1. 快速排序算法的基本思想是通过一个划分操作,将数组分为两部分,一部分比另一部分的所有元素都要小,然后再递归地对这两部分进行快速排序,最后将两部分合并。

2. 贪心算法是一种在每一步选择中都采取在当前状态下最好或最优的选择,从而希望导致结果是全局最好或最优的算法。

大学算法期末考试题及答案

大学算法期末考试题及答案

大学算法期末考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 算法复杂度中的T(n)表示什么?A. 时间复杂度B. 空间复杂度C. 迭代次数D. 执行路径长度答案:A2. 在排序算法中,快速排序的平均时间复杂度是:A. O(n^2)B. O(nlogn)C. O(n)D. O(logn)答案:B3. 下列哪个算法不是动态规划算法?A. 斐波那契数列B. 背包问题C. 最长公共子序列D. 二分查找答案:D4. 哈希表的冲突解决策略中,开放寻址法和链地址法的主要区别是什么?A. 开放寻址法使用数组,链地址法使用链表B. 开放寻址法使用链表,链地址法使用数组C. 开放寻址法只能处理少量冲突,链地址法可以处理大量冲突D. 以上都不是答案:C5. 在图的遍历算法中,深度优先搜索(DFS)使用的是:A. 队列B. 栈C. 链表D. 数组答案:B6. 堆排序算法中,将一个堆结构调整为最大堆或最小堆的过程称为:A. 堆调整B. 堆构建C. 堆分解D. 堆合并答案:A7. 以下哪个排序算法是稳定的?A. 快速排序B. 归并排序C. 堆排序D. 选择排序答案:B8. 算法的五个基本特性包括有穷性、确定性、可行性、输入和输出,其中输入可以是:A. 数据B. 初始条件C. 指令D. 任意值答案:B9. 递归算法的效率往往比非递归算法低,这是因为:A. 递归需要额外的内存空间B. 递归需要更多的计算步骤C. 递归会导致栈溢出D. 递归需要重复计算相同的问题答案:D10. 在下列排序算法中,最不适合于排序大量数据的是:A. 插入排序B. 选择排序C. 归并排序D. 快速排序答案:A二、填空题(每题2分,共20分)11. 算法的时间复杂度为O(1),表示该算法的执行时间与输入数据的规模______。

答案:无关12. 在二叉树的遍历中,先序遍历的顺序是先访问根节点,然后按照______的顺序访问所有子树。

答案:先左后右13. 动态规划算法通常用于解决具有______性质的问题。

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《算法分析与设计》期末复习题(一)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塔问题的递归算法正确的为:(B)Hanoi塔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。

A.广度优先B. 活结点优先 C.扩展结点优先 D. 深度优先8. 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9. 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.10. 回溯法的效率不依赖于以下哪一个因素?(C )A.产生x[k]的时间;B.满足显约束的x[k]值的个数;C.问题的解空间的形式;D.计算上界函数bound的时间;E.满足约束函数和上界函数约束的所有x[k]的个数。

F.计算约束函数constraint的时间;11. 常见的两种分支限界法为(D)A. 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;12. k带图灵机的空间复杂性S(n)是指(B)A.k带图灵机处理所有长度为n的输入时,在某条带上所使用过的最大方格数。

B.k带图灵机处理所有长度为n的输入时,在k条带上所使用过的方格数的总和。

C.k带图灵机处理所有长度为n的输入时,在k条带上所使用过的平均方格数。

D.k带图灵机处理所有长度为n的输入时,在某条带上所使用过的最小方格数。

13. N P类语言在图灵机下的定义为(D)A.NP={L|L是一个能在非多项式时间内被一台NDTM所接受的语言};B.NP={L|L是一个能在多项式时间内被一台NDTM所接受的语言};C.NP={L|L是一个能在多项式时间内被一台DTM所接受的语言};D.NP={L|L是一个能在多项式时间内被一台NDTM所接受的语言};14. 记号O的定义正确的是(A)。

A.O(g(n)) = { f(n) | 存在正常数c和n0使得对所有n≥n0有:0≤ f(n) ≤cg(n) };B.O(g(n)) = { f(n) | 存在正常数c和n0使得对所有n≥n0有:0≤ cg(n) ≤f(n) };>0使得对所有n≥n0 C.O(g(n)) = { f(n) | 对于任何正常数c>0,存在正数和n有:0 ≤f(n)<cg(n) };>0使得对所有D.O(g(n)) = { f(n) | 对于任何正常数c>0,存在正数和nn≥n0有:0 ≤cg(n) < f(n) };15. 记号Ω的定义正确的是(B)。

A.O(g(n)) = { f(n) | 存在正常数c和n0使得对所有n≥n0有:0≤ f(n) ≤cg(n) };B.O(g(n)) = { f(n) | 存在正常数c和n0使得对所有n≥n0有:0≤ cg(n) ≤f(n) };C.(g(n)) = { f(n) | 对于任何正常数c>0,存在正数和n>0使得对所有n≥n0有:0 ≤f(n)<cg(n) };D.(g(n)) = { f(n) | 对于任何正常数c>0,存在正数和n0>0使得对所有n≥n0有:0 ≤cg(n) < f(n) };二、填空题O(n))。

1.下面程序段的所需要的计算时间为(22. 有11个待安排的活动,它们具有下表所示的开始时间与结束时间,如果以贪心算法求解这些活动的最优安排(即为活动安排问题:在所给的活动集合中选出最大的相容活动子集合),得到的最大相容活动子集合为活动( {1,4,8,11} )。

3. 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)。

4. 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)。

5. 回溯法是指(具有限界函数的深度优先生成法)。

6. 用回溯法解题的一个显著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h(n),则回溯法所需的计算空间通常为(O(h(n)))。

7. 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。

8. 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。

9.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。

10.用回溯法解0/1背包问题时,计算结点的上界的函数如下所示,请在空格中填入合适的内容:1413121110987654f[i]12 2 8 8 6 5 3 5 0 3 1 S[i] 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 i11. 用回溯法解布线问题时,求最优解的主要程序段如下。

如果布线区域划分为的方格阵列,扩展每个结点需O(1)的时间,L为最短布线路径的长度,则n m算法共耗时 ( O(mn) ),构造相应的最短距离需要(O(L))时间。

Array 12. 用回溯法解图的m着色问题时,使用下面的函数OK检查当前扩展结点的每一个儿子所相应的颜色的可用性,则需耗时(渐进时间上限)(O(mn))。

13. 旅行售货员问题的解空间树是(排列树)。

三、解答题1.机器调度问题。

问题描述:现在有n件任务和无限多台的机器,任务可以在机器上得到处理。

每件任务的开始时间为s i,完成时间为f i,s i<f i 。

[s i,f i]为处理任务i 的时间范围。

两个任务i,j重叠指两个任务的时间范围区间有重叠,而并非指i,j的起点或终点重合。

例如:区间[1,4]与区间[2,4]重叠,而与[4,7]不重叠。

一个可行的任务分配是指在分配中没有两件重叠的任务分配给同一台机器。

因此,在可行的分配中每台机器在任何时刻最多只处理一个任务。

最优分配是指使用的机器最少的可行分配方案。

问题实例:若任务占用的时间范围是{[1,4],[2,5],[4,5],[2,6],[4,7]},则按时完成所有任务最少需要几台机器?(提示:使用贪心算法)画出工作在对应的机器上的分配情况。

2. 已知非齐次递归方程:f(n)bf(n1)g(n)f(0)c=-+⎧⎨=⎩,其中,b、c是常数,g(n)是n的某一个函数。

则f(n)的非递归表达式为:nn n ii1f(n)cb b g(i)-==+∑。

现有Hanoi塔问题的递归方程为:h(n)2h(n1)1h(1)1=-+⎧⎨=⎩,求h(n)的非递归表达式。

解:利用给出的关系式,此时有:b=2, c=1, g(n)=1, 从n递推到1,有:n 1n 1n 1i i 1n 1n 22n h(n)cbb g(i)22 (22121)----=--=+=+++++=-∑3. 单源最短路径的求解。

问题的描述:给定带权有向图(如下图所示)G =(V,E),其中每条边的权是非负实数。

另外,还给定V 中的一个顶点,称为源。

现在要计算从源到所有其它各顶点的最短路长度。

这里路的长度是指路上各边权之和。

这个问题通常称为单源最短路径问题。

解法:现采用Dijkstra 算法计算从源顶点1到其它顶点间最短路径。

请将此过程填入下表中。

4. 请写出用回溯法解装载问题的函数。

装载问题: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121ni i w cc =≤+∑。

装载问题要求确定是否有一个合理的装载方案可将这n 个集装箱装上这2艘轮船。

如果有,找出一种装载方案。

43 2 1 100 30 maxint10 - {1} 初始 dist[5] dist[4] dist[3] dist[2] u S 迭代解:void backtrack (int i){// 搜索第i 层结点if (i > n) // 到达叶结点更新最优解bestx,bestw;return;r -= w[i];if (cw + w[i] <= c) {// 搜索左子树x[i] = 1;cw += w[i];backtrack (i + 1);cw -= w[i]; }if (cw + r > bestw) {x[i] = 0; // 搜索右子树backtrack (i + 1); }r += w[i];}5. 用分支限界法解装载问题时,对算法进行了一些改进,下面的程序段给出了改进部分;试说明斜线部分完成什么功能,以及这样做的原因,即采用这样的方式,算法在执行上有什么不同。

解答:斜线标识的部分完成的功能为:提前更新bestw 值;这样做可以尽早的进行对右子树的剪枝。

具体为:算法Maxloading 初始时将bestw 设置为0,直到搜索到第一个叶结点时才更新bestw 。

因此在算法搜索到第一个叶子结点之前,总有bestw=0,r>0 故Ew+r>bestw总是成立。

也就是说,此时右子树测试不起作用。

为了使上述右子树测试尽早生效,应提早更新bestw。

又知算法最终找到的最优值是所求问题的子集树中所有可行结点相应重量的最大值。

而结点所相应得重量仅在搜索进入左子树是增加,因此,可以在算法每一次进入左子树时更新bestw的值。

7. 最长公共子序列问题:给定2个序列X={x1,x2,…,xm}和Y={y1,y2,…,yn},找出X和Y的最长公共子序列。

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