算法分析期末考试集答案
《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 期末试卷 A卷 完整含答案
装订线华南农业大学期末考试试卷(A卷) 2012学年第1学期 考试科目:算法设计与分析考试类型:(闭卷)考试 考试时间:120 分钟学号姓名年级专业题号一(20) 二(25) 三(16) 四(24) 五(15) 总分得分评阅人说明:(1)请勿漏填学号姓名等信息。
本试卷仅一份,请将答案直接填于试卷上,莫将试卷当草稿,想好了再写,若空白的位置不够,标注清楚后可以写反面;(2)答题时,对算法的描述可以采用文字、公式、图、伪代码、实例说明等混合形式。
请注意表达应条理清晰,思想简洁,勿长篇累述不得要领。
得分一、填空题(1~3题每空1分,第4题每空2分,共20分,结果直接填于划线处)1、化简下面f(n)函数的渐进上界表达式。
(5分)nnnf32/)(21,则____)(_________))((1OnfO322)(nnf,则____)(_________))((2OnfO33log)(nnf ,则____)(_________))((3OnfO2log42)(nnf ,则____)(_________))((4OnfOnnf3log)(5,则____)(_________))((5OnfO参考解答:)3())((1nOnfO ;)2())((2nOnfO ;)(log))((3nOnfO ;)())((24nOnfO ;)())((5nOnfO 。
2、用大O符号和关于n的渐进函数来表征如下算法Loop1至Loop3的运行时间。
(3分)算法1:O( );算法2:O( );12算法3:O( )参考解答:算法1:)(2n O ;算法2:)(3n O ;算法3:)(4n O 。
3、假设算法A 的计算时间为n n T 2)( ,现在一慢一快的两台计算机上测试算法A ,为解决规模n 的问题慢机运行算法A 花费t 秒,而另一台快机速度是慢机的256倍,则在快机上算法A 同样运行t 秒能解决n1规模,则n1和n 的关系为:n1= ;若算法B 的计算时间为2)(n n T ,其余条件不变,则n1= 。
算法基础期末考试题及答案
算法基础期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 算法的时间复杂度是指:A. 算法执行时间B. 算法执行的指令条数C. 算法执行所需的内存大小D. 算法执行时所需的数据量答案:B2. 在排序算法中,冒泡排序的平均时间复杂度是:A. O(n)B. O(n log n)C. O(n^2)D. O(1)答案:C3. 递归算法的基本原理是:A. 循环B. 迭代C. 分治D. 重复答案:C4. 哈希表的冲突解决方法不包括:A. 链地址法B. 开放寻址法C. 再散列法D. 排序答案:D5. 动态规划与分治算法的区别在于:A. 递归B. 贪心选择C. 重叠子问题D. 优化子结构答案:C6. 二叉树的深度优先搜索遍历方法包括:A. 前序遍历B. 中序遍历C. 后序遍历D. 所有选项答案:D7. 快速排序算法的最好时间复杂度是:A. O(n)B. O(n log n)C. O(n^2)D. O(log n)答案:B8. 图的广度优先搜索(BFS)使用的是:A. 栈B. 队列C. 链表D. 堆答案:B9. Dijkstra算法是用于解决:A. 最小生成树问题B. 最短路径问题C. 图的连通性问题D. 图的遍历问题答案:B10. 拓扑排序是针对哪种类型的图:A. 有向无环图B. 无向图C. 有向图D. 完全图答案:A二、简答题(每题5分,共30分)1. 请简述什么是贪心算法,并给出一个应用实例。
答案: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(即最有利)的选择,从而希望导致结果是全局最好或最优的算法策略。
例如,在硬币找零问题中,总是优先使用最大面额的硬币进行找零。
2. 解释什么是二分查找算法,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搜索算法。
其基本思想是将数组分成两半,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,则在左侧子数组中继续查找;如果目标值大于中间元素,则在右侧子数组中继续查找。
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。
《算法设计与分析》考试题目及答案
《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塔问题的递归算法正确的为:(B)Hanoi塔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。
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.x[k]的个数。
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。
算法题__计算机算法设计与分析期末试题4套(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。
迭代过程的控制通常可分为两种情况:一种是所需的迭代次数是个确定的值,可以计算出来;另一种是所需的迭代次数无法确定。
(完整版)算法设计与分析期末考试卷及答案a
考生 信 息 栏 ______学院______系______专业______年级姓名______学号_____ 装 订 线考 生信 息 栏 ______学院______系______专业______年级姓名______学号_____ 装 订 线 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D 0,D 1,D 2和D 3,其中D k [i, j]表示从顶点i 到顶点j 的不经过编号大于k 的顶点的最短路径长度。
三.算法填空题(共34分) 1.(10分)设n 个不同的整数按升序存于数组A[1..n]中,求使得A[i]=i 的下标i 。
下面是求解该问题的分治算法。
算法 SEARCH 输入:正整数n ,存储n 个按升序排列的不同整数的数组A[1..n]。
输出:A[1..n]中使得A[i]=i 的一个下标i ,若不存在,则输出 no solution 。
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,考生 信息 栏 ______学院______系______ 专业 ______年级姓名______学号_____ 装订线《算法设计与分析》期考试卷(A)标准答案 一. 填空题:1. 元运算 考生 信 息 栏 ______学院______系______ 专业 ______年级姓名______ 学号_____ 装订线2. O3.∑∈n D 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)=Ω(g(n))(3) f(n)=Ω(g(n))(4) f(n)= O(g(n))(5) f(n)=Θ(g(n))阶最低的函数是:100阶最高的函数是:n 32. 该递归算法的时间复杂性T(n)满足下列递归方程:⎩⎨⎧>+===1n ,n log T(n/2)T(n)1n , 1T(n)2 将n=k2, a=1, c=2, g(n)=n log 2, d=1代入该类递归方程解的一般形式得: T(n)=1+∑-=1k 0i i 22n log =1+k n log 2-∑-=1k 0i i =1+ k n log 2-2)1k (k -=n log 2122+n log 212+1 所以,T(n)= n log 2122+n log 212+1=)(log 2n Θ。
算法设计与分析试卷试题(A)(附答案)
chengcheng算法分析考试试卷(A卷)课程名称算法分析编号题号一二三四总分得分评阅人一、填空题(每小题3分,共30分)1、一个算法的优劣可以用空间复杂度与时间复杂度来衡量。
2、这种不断回头寻找目标的方法称为回溯法。
3、直接或间接地调用自身的算法称为递归算法。
4、 记号在算法复杂性的表示法中表示紧致界。
5、由分治法产生的子问题往往是原问题较小模式,这就为使用递归技术提供了方便。
6、建立计算模型的目的是为了使问题的计算复杂性分析有一个共同的客观尺度。
7、下列各步骤的先后顺序是②③④①。
①调试程序②分析问题③设计算法④编写程序。
8、最优子结构性质的含义是问题最优解包含其子问题最优解。
9、贪心算法从初始阶段开始,每一个阶段总是作一个使局部最优的贪心选择。
10、拉斯维加斯算法找到的解一定是正确的。
二、选择题(每小题2分,共20分)1、哈夫曼编码可利用( C )算法实现。
A、分治策略B、动态规划法C、贪心法D、回溯法2、下列不是基本计算模型的是( B )。
A、RAMB、ROMC、RASPD、TM3、下列算法中通常以自顶向下的方式求解最优解的是( C)。
A、分治法B、动态规划法C、贪心法D、回溯法chengcheng 4、在对问题的解空间树进行搜索的方法中,一个活结点有多次机会成为活结点的是( A )A、回溯法B、分支限界法C、回溯法和分支限界法D、动态规划5、秦始皇吞并六国使用的远交近攻,逐个击破的连横策略采用了以下哪种算法思想? BA、递归;B、分治;C、迭代;D、模拟。
6、FIFO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7、投点法是( B )的一种。
A、分支界限算法B、概率算法C、贪心算法D、回溯算法8、若线性规划问题存在最优解,它一定不在( C )A.可行域的某个顶点上 B.可行域的某条边上 C.可行域内部 D.以上都不对9、在一般输入数据的程序里,输入多多少少会影响到算法的计算复杂度,为了消除这种影响可用( B )对输入进行预处理。
数据结构与算法分析—期末复习题及答案
单选题(每题 2 分,共20分)1. 对一个算法的评价,不包括如下(B )方面的内容。
A.健壮性和可读性 B.并行性 C.正确性 D.时空复杂度2. 在带有头结点的单链表HL中,要向表头插入一个由指针p指向的结点,则执行( A )。
A. p->next=HL->next; HL->next=p;B. p->next=HL; HL=p;C. p->next=HL; p=HL;D. HL=p; p->next=HL;3. 对线性表,在下列哪种情况下应当采用链表表示?( B )A.经常需要随机地存取元素B.经常需要进行插入和删除操作C.表中元素需要占据一片连续的存储空间D.表中元素的个数不变4. 一个栈的输入序列为1 2 3,则下列序列中不可能是栈的输出序列的是( C )A. 2 3 1B. 3 2 1C. 3 1 2D. 1 2 36. 若需要利用形参直接访问实参时,应将形参变量说明为(D )参数。
A.值 B.函数 C.指针 D.引用8. 在稀疏矩阵的带行指针向量的链接存储中,每个单链表中的结点都具有相同的( A )。
A.行号 B.列号 C.元素值 D.非零元素个数10. 从二叉搜索树中查找一个元素时,其时间复杂度大致为(C )。
A. O(n)B. O(1)C. O(log2n)D. O(n2)二、运算题(每题 6 分,共24分)1. 数据结构是指数据及其相互之间的_联系。
当结点之间存在M对N(M:N)的联系时,称这种结构为__图__。
2. 队列的插入操作是在队列的___尾_进行,删除操作是在队列的_首_进行。
3. 当用长度为N的数组顺序存储一个栈时,假定用top==N表示栈空,则表示栈满的条件是___top==0___(要超出才为满)_______________。
4. 对于一个长度为n的单链存储的线性表,在表头插入元素的时间复杂度为___ O(1)__,在表尾插入元素的时间复杂度为___ O(n)___。
算法设计与分析_北京航空航天大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
算法设计与分析_北京航空航天大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.对如下所示连通无向图【图片】,其最小生成树的权重为【图片】参考答案:232.对如下所示有向图,从【图片】点开始进行深度优先搜索(DFS),搜索时按照字典序遍历某一节点的相邻节点。
在得到的深度优先搜索树中,包含如下哪些类别的边(多选)【图片】参考答案:树边_前向边_后向边_横向边3.在0-1背包问题中,若背包容量为20,5个物品的体积分别为【图片】,价格分别为【图片】。
则该背包能容纳物品的最大总价格为____参考答案:254.设计动态规划算法的一般步骤为____参考答案:问题结构分析→递推关系建立→自底向上计算→最优方案追踪5.给定两个序列分别为“algorithm”和“glorhythm”。
则以下分别为两序列的最长公共子序列和最长公共子串的选项是____参考答案:gorthm thm6.在最长公共子串问题的递推式中,【图片】表示____参考答案:和中以和结尾的最长公共子串的长度7.在支持插入、删除、替换三种操作的最小编辑距离问题中,用【图片】数组来记录编辑方案。
则【图片】数组中的"L","U","LU"分别代表哪种操作___参考答案:插入删除替换/空操作8.字符串“algorithm”到字符串“altruistic”的最小编辑距离为___参考答案:69.数组【图片】中的逆序对个数为____参考答案:510.在上题中,均不在搜索树中的边有哪些____(多选)参考答案:_11.在扇形图(Fan Graph)【图片】中,其邻接表和结构如下第一张图所示。
从顶点【图片】开始进行广度优先搜索(BFS),搜索时按照邻接表顺序遍历某一节点的相邻节点。
得到搜索树如下第二张图,该搜索树并未画全,应从虚线中选择____补全。
(多选)【图片】【图片】参考答案:①_②12.同上题,在扇形图(Fan Graph)【图片】中,其邻接表和结构如下图所示。
(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。
算法分析期末考试集答案(套)
算法分析期末考试集答案(套)《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。
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121nii 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){// 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43 2 1 100 30 maxint10 - {1} 初始 dist[5] dist[4] dist[3] dist[2] u S 迭代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。
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。
算法分析大学考试题及答案
算法分析大学考试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 以下哪个算法的时间复杂度是O(n log n)?A. 冒泡排序B. 快速排序C. 选择排序D. 插入排序答案:B2. 在最坏的情况下,下列哪个排序算法的时间复杂度是O(n)?A. 归并排序B. 堆排序C. 二分排序D. 桶排序答案:C3. 动态规划与分治法的区别在于:A. 递归的使用B. 问题分解的方式C. 存储中间结果D. 问题规模的减小答案:C4. 以下哪个不是贪心算法适用的场景?A. 最小生成树B. 霍夫曼编码C. 单源最短路径D. 旅行商问题答案:D5. 在图论中,深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)的主要区别在于:A. 搜索的顺序B. 是否使用队列C. 是否使用栈D. 搜索的深度答案:A二、简答题(每题5分,共20分)1. 请简述二分查找算法的基本思想及其时间复杂度。
答案:二分查找算法是在有序数组中查找特定元素的一种算法。
它通过比较数组中间的元素与目标值,如果中间元素与目标值相等,则查找成功;如果目标值小于中间元素,则在数组的左半部分继续查找;如果目标值大于中间元素,则在数组的右半部分继续查找。
这个过程递归进行,直到找到目标值或搜索范围为空。
二分查找算法的时间复杂度是O(log n)。
2. 请解释什么是动态规划,并给出一个动态规划的应用实例。
答案:动态规划是一种算法策略,它适用于具有重叠子问题和最优子结构特性的问题。
在动态规划中,问题的解被分解为一系列子问题的解,这些子问题被递归地解决,并存储在表格中以避免重复计算。
动态规划的应用实例包括背包问题、最长公共子序列、矩阵链乘等。
3. 请简述深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)的工作原理。
答案:深度优先搜索(DFS)是一种通过递归或显式栈来遍历图或树的算法。
它从一个顶点开始,沿着一条路径深入探索,直到无法继续为止,然后回溯并沿着另一条路径继续探索。
广度优先搜索(BFS)则使用队列来遍历图或树,它从一个顶点开始,先探索所有邻近的顶点,然后再探索这些邻近顶点的邻近顶点,依此类推,直到达到目标或遍历完所有顶点。
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《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。
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。
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。
43 2 1 100 30 maxint10 - {1} 初始 dist[5] dist[4] dist[3] dist[2] u S 迭代解答: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。
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:00,0 [][][1][1]1,0;max{[][1],[1][]},0;i ji ji jc i j c i j i j x yc i j c i j i j x y⎧==⎪=--+>=⎨⎪-->≠⎩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)。
8.对下面的递归算法,写出调用f(4)的执行结果。
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 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←0while i≤ n doif W(i)>M then return endifa←a+ii←i+1 ;repeatend解: i←1 ;s←0 时间为:O(1)while i≤ n do 循环n次循环体内所用时间为 O(1)所以总时间为:T(n)=O(1)+ nO(1)= O(n)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 PARTITION解:最多的查找次数是p-m+1次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 F2解:F2(2,n,1,1)的时间复杂度为:T(n)=O(n-2); 因为i≤n时要递归调用F2,一共是n-2次当n=1时F1(n)的时间为 O(1)当n>1时F1(n)的时间复杂度与F2(2,n,1,1)的时间复杂度相同即为为 O(n)MAX(A,n,j)xmax←A(1);j←1for i←2 to n doif A(i)>xmax then xmax←A(i); j←i;endifrepeatend MAX解:xmax←A(1);j←1 时间为:O(1)for i←2 to n do 循环最多n-1次所以总时间为:T(n)=O(1)+ (n-1)O(1)= O(n)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; returnendcaserepeatj←0end BINSRCH解:log n+1三、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。
各边的代价如下:C(1,2)=3, C(1,3)=5 ,C(1,4)=2C(2,6)=8 ,C(2,7)=4 ,C(3,5)=5 ,C(3,6)=4, C(4,5)=2,C(4,6)=1C(5,8)=4, C(6,8)=5 ,C(7,8)=6解:Cost(4,8)=0Cost(3,7)= C(7,8)+0=6 ,D[5]=8Cost(3,6)= C(6,8)+0=5, D[6]=8Cost(3,5)= C(5,8)+0=4 D[7]=8Cost(2,4)= min{C(4,6)+ Cost(3,6), C(4,5)+ Cost(3,5)}= min{1+ 5, 2+4}=6 D[4]=6Cost(2,3)= min{C(3,6)+ Cost(3,6) }= min{4+5}=9 D[3]=5Cost(2,2)= min{C(2,6)+ Cost(3,6), C(2,7)+ Cost(3,7)}= min{8+5, 4+6}=10 D[2]=7Cost(1,1)= min{C(1,2)+ Cost(2,2), C(1,3)+ Cost(2,3), C(1,4)+ Cost(2,4)} = min{3+10, 5+9,2+6}= 8D[1]=41→4→6→82、写出maxmin算法对下列实例中找最大数和最小数的过程。
数组 A=(48,12,61,3,5,19,32,7)解:写出maxmin算法对下列实例中找最大数和最小数的过程。
数组 A=()1、 48,12,61,3, 5,19,32,72、48,12 61,3 5,19 32,73、 48~61, 12~3 19~32,5~74、 61~32 3~55、 61 33、快速排序算法对下列实例排序,算法执行过程中,写出数组A第一次被分割的过程。
A=(65,70,75,80,85,55,50,2)解:第一个分割元素为65(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) i p65 70 75 80 85 55 50 2 2 865 2 75 80 85 55 50 70 3 765 2 50 80 85 55 75 70 4 665 2 50 55 85 80 75 70 4 655 70 75 80 85 65 50 24、归并排序算法对下列实例排序,写出算法执行过程。
A=(48,12,61,3,5,19,32,7)解: 48,12,61,3 5,19,32,748,12 61,3 5,19 32,712,48 3,61 5,19 7,323, 12, 48, 61 5, 7, 19,323,5, 7,12,19,32,48,615、写出图着色问题的回溯算法的判断X[k]是否合理的过程。
解:i←0while i<k doif G[k,i]=1 and X[k]= X[i] thenreturn falsei←i+1repeatif i= k then return true6、对于下图,写出图着色算法得出一种着色方案的过程。