算法设计与分析实验指导书样本

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《算法设计与》实验指导书202109版讲解

《算法设计与》实验指导书202109版讲解湖北汽车工业学院算法设计与分析----实验指导书电气工程系软件教研室王文燕编二○○六年目录实验一：分治与递归.............................................2 实验二：贪心算法................................................3 实验三：动态规划法.............................................4 实验四（1）：回溯法.............................................6 实验四（2）：分枝限界法.......................................7 参考书目 (8)1实验一：分治与递归【实验目的】学会应用分治算法思想完成汽车牌照的快速查找。

【实验要求】利用基数排序的思想对一批具有结构特征的汽车牌照进行排序，并且利用二分查找的思想对排好序的汽车牌照记录实现查询。

对于车牌号为关键字的记录集合，可以人工录入数据，也可以按自动方式随机生成。

按分治与递归的算法思想策略完成的程序，输入要求的一批数据记录后，屏幕输出排好序的车牌号码及相关信息。

查询时，程序查找到匹配的数据，输出该关键字的其他数据项。

要求完成：⑴算法描述⑵写出程序代码⑶完成调试⑷进行过程与结果分析。

【实验性质】验证型实验。

【实验内容】应用分治策略，进行二分查找。

将一个较大的问题划分为若干较小的问题进行求解，降低求解难度，从而获得原问题的解。

进行算法设计，并写出相应程序，进行调试测试。

测试数据的每个记录包括五项，分别为牌照号码、汽车商标、颜色、注册日期和车主的姓名，其中牌照号码一项的输入形式如下：k0 0 k1 1 k2 B k3 7 k4 3 k5 2 k6 8 其中k0----k1输入值为01�D31（代表地区），k2输入值为A----Z（代表车的使用类型），后4位为0000�D9999（代表车号），例如：01B7328。

《算法分析与设计》实验指导书(8学时)

计算机科学与技术学院算法分析与设计实验指导书2011年8月于洪编写2015年9月周应华修订目录实验一分治策略排序 (3)实验二减治策略查找顺序表 (5)实验三动态规划求解0/1背包问题 (8)实验四贪心算法求解最短路径问题 (10)附录1 关于文件的操作 (12)附录2 关于如何统计运算时间 (13)实验一分治策略排序实验目的1）以排序问题为例，掌握分治法的基本设计策略；2）熟练掌握合并排序算法的实现；3）熟练掌握快速排序算法的实现；4) 理解常见的算法经验分析方法。

实验环境计算机、C语言程序设计环境实验学时2学时实验内容与步骤1.准备实验数据要求：编写一个函数data-generate，生成2000个在区间[1,10000]上的随机整数，并将这些数输出到外部文件data.txt中。

这些数作为本算法实验的输入数据。

2.实现合并排序算法要求：实现mergesort算法。

输入：待排数据文件data.txt；输出：有序数据文件resultsMS.txt（注：建议将此排好序的数据作为实验二的算法输入）；程序运行时间TimeMS。

合并排序算法（类C语言）：/* 数组A[] 中包含待排元素；array B[] is a work array */TopDownMergeSort(A[], B[], n){TopDownSplitMerge(A, 0, n, B);}// iBegin is inclusive; iEnd is exclusive (即：A[iEnd]不是待排元素)TopDownSplitMerge(A[], iBegin, iEnd, B[]){if(iEnd - iBegin < 2) // 如果只有1个待排元素，返回。

return;// recursively split runs into two halves until run size == 1,// then merge themiMiddle = (iEnd + iBegin) / 2; // 划分TopDownSplitMerge(A, iBegin, iMiddle, B);TopDownSplitMerge(A, iMiddle, iEnd, B);TopDownMerge(A, iBegin, iMiddle, iEnd, B); // 合并；元素放到数组B中。

算法设计与分析实验指导书

实验一串匹配程序设计（2学时）一、实验目的(1). 熟练掌握串匹配的含义(2). 掌握BF算法匹配的过程并编程实现(3). 熟悉C++编译环境的基本操作二、实验内容给定两个字符串S和T，用BF算法，在主串S中查找字串T，输出结果，输出时要求有文字说明。

请编写程序。

三、实验要求(1)、熟悉C++编译环境的基本操作(2)、考虑各种可能的情况（匹配成功或不成功）(3)、写出完整的程序四、实验结果实验二排序问题程序设计（2学时）一、实验目的(1). 掌握选择排序和起泡排序的基本思想(2). 掌握两种排序方法的具体实现过程(3). 在掌握的基础上编程实现两种排序方法二、实验内容输入一个待排序的序列，分别用选择排序和起泡排序两种排序方法将其变换成有序的序列，输出结果，输出时要求有文字说明。

请编写程序。

三、实验要求(1)、熟悉C++编译环境的基本操作(2)、考虑各种可能的情况（序列本身已是有序序列，序列不是有序序列）(3)、写出完整程序四、实验结果实验三数字旋转方阵程序设计（2学时）一、实验目的(1). 掌握分治法的设计思想(2). 掌握数字旋转方阵的具体实现过程(3). 熟练掌握二维数组的使用方法(4). 在掌握的基础上编程实现数字旋转方阵的实现过程二、实验内容给出一个初始数据，在此数据的基础上由外层向里层填写数据，完成一个数字旋转方阵，输出结果，输出时要求有文字说明。

请编写程序。

三、实验要求(1)、熟悉C++编译环境的基本操作(2)、考虑各种可能的情况（方阵有一层，两层或更多层）(3)、写出完整程序四、实验结果实验四排序中分治法的程序设计（2学时）一、实验目的(1). 掌握归并排序和快速排序的划分方法(2). 掌握归并排序和快速排序的具体分治策略(3). 在掌握的基础上编程两种排序方法的实现过程二、实验内容给出一个初始序列，分别用归并排序和快速排序两种分治法将所给序列变换为有序序列，输出结果，输出时要求有文字说明。

算法实验指导书

算法设计与分析实验指导书信电工程学院2015.7算法设计与分析一.实验目的算法设计与分析是计算机相关专业的核心课程之一。

本实验加深学生对算法设计的基本策略、主要方法及实验过程的理解；培养学生针对具体的问题，选择合适的数据结构和设计结构清晰、正确有效的算法的能力。

二.实验内容E05210801 算法概述E05210802 分治法E05210803 动态规划E05210804 贪心法E05210805 回溯法E05210806 分支限界法E05210807 NP完全问题E05210808 近似算法三.实验方法本课程所有实验均需上机进行，每个实验都有明确的实验目的，并根据实验要求提供实验题。

每位同学通过独立思考、与同学讨论、老师辅导答疑相结合的方法完成相应的实验题，在对题目进行分析、选择有效的方法、编程及测试的过程中，将达到加深学生印象、锻炼学生运用书本知识实际解决问题的能力。

四. 实验要求学生按照实验要求，上机前写好上机实验预习报告。

上机实验时按实验要求完成每一个实验的内容。

认真书写实验报告，内容包括：实验的目的、实验原理、实验内容、实验步骤、实验结果等。

实验一算法概述1. 实验目的(1) 复习数据结构课程的相关知识，实现课程间的平滑过渡；(2) 掌握并应用算法的数学分析和后验分析方法；(3) 理解这样一个观点：不同的算法能够解决相同的问题，这些算法的解题思路不同，复杂程度不同，解题效率也不同。

2. 实验内容求两个自然数m和n的最大公约数。

3. 实验要求(1) 至少设计出三个版本的求最大公约数算法；(2) 对所设计的算法采用大O符号进行时间复杂性分析；(3) 上机实现算法，并用计数法和计时法分别测算算法的运行时间；(4) 通过分析对比，得出自己的结论。

实验二分治法1. 实验目的(1) 进一步掌握递归算法的设计思想以及递归程序的调试技术；(2) 理解这样一个观点：分治与递归经常同时应用在算法设计之中。

算法设计与分析实验指导书

<<算法设计与分析>>实验指导书实验一、回溯法一、实验目的掌握回溯法求解问题的思想，学会利用其原理求解相关问题。

二、实验内容及要求1、八皇后问题八皇后问题是一个古老而著名的问题，是回溯算法的典型例题。

该问题是十九世纪著名的数学家高斯1850年提出：在8X8格的国际象棋上摆放八个皇后，使其不能互相攻击，即任意两个皇后都不能处于同一行、同一列或同一斜线上，问有多少种摆法。

高斯认为有76种方案。

1854年在柏林的象棋杂志上不同的作者发表了40种不同的解，后来有人用图论的方法解出92种结果。

要求对用C实现的回溯法进行验证，并使其能扩展到任意的皇后数的情况，同时对源程序给出详细的注释。

三、实验步骤1. 理解算法思想和问题要求；2. 编程实现题目要求；3. 上机输入和调试自己所编的程序；4. 验证分析实验结果；5. 整理出实验报告。

四、实验源代码1、八皇后问题（回溯法实现）#define QUEENNO 8#define MAXNO 32#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int X[MAXNO];char D[MAXNO][MAXNO];int count=0;void initiate(int n);void nqueen(int n);void display(int n);main(){int queenno=QUEENNO;initiate(queenno);nqueen(queenno);printf("共有%d个解,解已经保存在D盘文件result.txt中\n",count); }void initiate(int n){int i;for(i=0;i<n;i++)X[i]=-1;return;}void nqueen(int n){ int k;X[0]=0;k=0;while(k>=0){X[k]++;while(X[k]<=n&&!place(k)){X[k]++;}if(X[k]<=n){ if(k==n-1) display(n);else {k++;X[k]=0;}}else{ k--;}}}int place(int k){int i;i=0;while(i<k){if((X[i]==X[k])||(abs(X[i]-X[k])==abs(i-k)))return 0;i++;}return 1;}void display(int n){FILE *fw;int i,j;count++;fw=fopen("D:\\result.txt","a");for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<n;j++)D[i][j]='o';for(i=0;i<n;i++)D[i][X[i]-1]='*';fprintf(fw,"%d\n",count);fprintf(fw,"-------------------------\n");for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<n;j++){if(j==n-1)fprintf(fw,"%c \n",D[i][j]);else fprintf(fw,"%c ",D[i][j]); }fprintf(fw,"-------------------------\n");fclose(fw);return;}实验二：分治法（2学时）问题陈述:对所给元素存储于数组中和存储于链表中两中情况，写出自然合并排序算法.解题思路:将待排序元素分成大小大相同的两个集合,分别对两个集合进行排序,最终将排好序的子集合合并成为所要求的排好序的集合.自然排序是通过一次扫描待排元素中自然排好序的子数组,再进行子数组的合并排序.程序代码:#include <iostream.h>const int N=100;void ScanTarget(int target[], int n, int head[], int tail[]);int CountHead(int head[]);void MergeSort(int a[], int head[], int tail[], int m);void MergePass(int x[], int y[], int s, int a[], int b[], int m);void Merge(int c[], int d[], int l, int m, int r);void main(){char a;do{int target[N],head[N],tail[N];int i=0,n,m;for(; i<N; i++){head[i]=-1;tail[i]=-1;}cout<<"请输入要排序的总数:"<<endl;cin>>n;cout<<"请输入要排序的数列:" <<endl;for(i=0; i<n; i++)cin>>target[i];ScanTarget(target,n,head,tail);m=CountHead(head);MergeSort(target,head,tail,m);cout<<"排序后:"<<endl;for(i=0; i<n; i++)cout<<target[i]<<" ";cout<<endl;cout<<"是否继续(y/n):"<<endl;cin>>a;}while(a!='n' && a!='N');}void ScanTarget(int target[], int n, int head[], int tail[])//扫描待排数组；{int i,j=0,k=0;head[k]=0;k++;for(i=1;i<n;i++){if(target[i-1]>target[i]){tail[j++]=i-1;head[k++]=i;}}tail[j]=n-1;}int CountHead(int head[])//求长度；{int i(0);while(head[i]!=-1){i++;}return i;}void MergeSort(int a[], int head[], int tail[], int m){int b[N];int s=1;while(s<m){MergePass(a,b,s,head,tail,m);s+=s;MergePass(b,a,s,head,tail,m);s+=s;}}void MergePass(int x[], int y[], int s, int a[], int b[], int m){int i=0;while(i <= m-2*s){Merge(x,y,a[i],b[i+s-1],b[i+2*s-1]);i=i+2*s;}if(i+s < m){Merge(x,y,a[i],b[i+s-1],b[m-1]);}else{for(int j=i; j<m; j++)for(int k=a[j]; k<=b[j]; k++)y[k]=x[k];}}void Merge(int c[], int d[], int l, int m, int r){int i,j,k;i=l;j=m+1;k=l;while((i<=m) && (j<=r)){if( c[i] <= c[j] )d[k++]=c[i++];else d[k++]=c[j++];}if( i>m ){for(int q=j; q<=r; q++)d[k++]=c[q];}else{for(int q=i; q<=m; q++)d[k++]=c[q];}}时间复杂度:通常情况下用自然合并排序所需要的合并次数较少。

算法分析与设计》实验指导与报告书

《算法分析与设计》实验指导与报告书实验目录实验1 求最大公约数 (1)实验2 斐波那契数列 (3)实验3 最近对问题 (6)实验4 堆排序 (7)实验5 霍纳法则和二进制幂 (8)实验6 字符串匹配问题 (9)实验7 Warshall算法和Floyd算法 (10)实验8 最优二叉查找树 (11)实验9 Huffman编码* (12)实验10 求解非线性方程* (13)实验11 投资问题* (14)注：（1）实验4和实验5为变治法应用，二选一；（2）实验7和实验8为动态规划法应用，二选一；（3）带*号的实验为选做实验，根据课时及学生实验完成情况机动安排。

实验1 求最大公约数{c = a;a = b;b = c;}while(a % b != 0){c = a % b;a = b;b = c;}printf("%d", b);return 0;}连续整数检测算法最大公约数算法：#include <stdio.h>int main(){int a,b,t;printf("Please input two integers: ");scanf("%d %d",&a,&b);if(a<b)t=a;elset=b;while(t>=1){if((a%t==0)&&(b%t==0))break;t--;}printf("%d",t);return 0;}相减循环：#include<stdio.h>int main(){int m,n;printf("Please input two integers: ");scanf("%d%d",&m,&n);while(m!=n)if(m>n) m=m-n;else n=n-m;printf("%d",m);return 0;}教师评分实验2 斐波那契数列实验目的（1）求斐波那契数列；（2）区分递归和递推思想。

算法分析及其设计应用试验参考指导书

算法分析与设计本书是为配合《计算机算法分析与设计》而编写上机指引，其目是使学生消化理论知识，加深对讲授内容理解，增强算法分析与设计实践动手能力。

上机实验注意事项如下：（1）课前认真做好预习，准备好实验工具，熟悉实验流程和手段。

（3）课中依照实验指引书，结合课本实例进行编程实验。

实验时，一人一组，独立上机调试，上机时浮现疑问，可以举手询问实验指引教师，或者与周边同窗小声讨论，勉励独立解决问题。

（4）课后准时按质按量整顿出实验报告。

实验报告应独立完毕，回绝抄袭。

实验内容覆盖：递归与分治方略、动态规划、贪心算法、回溯法、分支限界法等。

实验一递归与分治方略一．实验目与规定（1）理解和掌握递归与分治方略基本原理。

（2）理解课本中示例代码。

（3）调试代码通过。

二．递归与分治基本思想（1）递归与分治办法。

递归与分治办法基本思想是：将一种难以解决大问题，分割成某些规模较小、相似子问题，以便各个击破，分而治之。

（2）递归。

递归问题分析时，要把握如下两个要素：●递归出口。

●递归公式。

其中：●递归出口给出了最简朴状况下问题解。

●递归公式则给出了普通意义下大问题（原问题）和小问题（子问题）之间递归关系。

通过递归公式，一种难以解决大问题会随着递归不断分解为各种小问题，小问题继续递归变为更小小问题，直到最后到达递归出口得到解。

三．实验代码分析和阐明本某些实验，需完毕“棋盘覆盖”（课本P20）和“迅速排序”（课本P22）两个问题。

3.1棋盘覆盖1. 棋盘覆盖问题思路：（1）一方面，将原始棋盘覆盖问题看作最初大问题。

（2）然后，将棋盘行、列一分为二，从而将原始大棋盘分为四个同样大小小棋盘。

（3）接着，采用P21图2-5中适当L型骨牌，覆盖原始大棋盘中心位置，将四个同样大小小棋盘都转化为特殊棋盘。

（4）最后，对四个特殊小棋盘进行递归解决即可。

以上环节（2）和环节（3）合起来，完毕了将大问题划分为小问题过程，特别需要注意是：小问题必要要和大问题相似或相似，否则无法递归。

《算法设计与分析》实验指导

《算法分析与设计》实验指导.实验一锦标赛问题[实验目的]1.基本掌握分治算法的原理.2.掌握递归算法及递归程序的设计.3.能用程序设计语言求解锦标赛等问题的算法.[预习要求]1.认真阅读数据结构教材和算法设计教材,了解分治算法原理;2.设计用分治算法求解背包问题的数据结构与程序代码.[实验题]【问题描述】设有n=2k个运动员要进行网球循环赛。

现要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个选手各赛一次；（2）每个选手一天只能参赛一次；（3）循环赛在n-1天内结束。

请按此要求将比赛日程表设计成有n行和n-1列的一个表。

在表中的第i行，第j列处填入第i个选手在第j天所遇到的选手。

其中1≤i≤n，1≤j≤n-1。

[实验提示]我们可以按分治策略将所有的选手分为两半，则n个选手的比赛日程表可以通过n/2个选手的比赛日程表来决定。

递归地用这种一分为二的策略对选手进行划分，直到只剩下两个选手时，比赛日程表的制定就变得很简单。

这时只要让这两个选手进行比赛就可以了。

1 2 3 4 5 6 71 2 3 4 5 6 7 82 1 43 6 7 8 53 4 1 2 7 8 5 61 2 3 4 3 2 1 8 5 6 71 2 3 4 5 6 7 8 1 4 3 21 2 1 4 3 6 5 8 7 2 1 4 31 2 3 4 1 2 7 8 5 6 3 2 1 42 1 43 2 1 8 7 6 54 3 2 1（1）（2）（3）图1 2个、4个和8个选手的比赛日程表图1所列出的正方形表（3）是8个选手的比赛日程表。

其中左上角与左下角的两小块分别为选手1至选手4和选手5至选手8前3天的比赛日程。

据此，将左上角小块中的所有数字按其相对位置抄到右下角，又将左下角小块中的所有数字按其相对位置抄到右上角，这样我们就分别安排好了选手1至选手4和选手5至选手8在后4天的比赛日程。

依此思想容易将这个比赛日程表推广到具有任意多个选手的情形。

《算法设计与分析》实验指导书

《算法设计与分析》实验指导书《算法设计与分析》实验指导书本文档主要用于《算法设计与分析》课程的实验指导。

《算法设计与分析》旨在教会学生处理各种问题的方法，通过实验，使学生能够把所学的方法用于具体的问题，并对所用算法进行比较分析，从而提高学生分析问题、解决问题的能力。

通过该课程的实验，使学生对课堂中所讲述的内容有一个直观的认识，更好地掌握所学的知识，培养学生的实际动手能力，加强学生创新思维能力的培养。

本课程设计了7个设计型实验。

实验内容包括用分治法、动态规划、贪心法、回溯法以及分支限界法求解问题。

一、实验内容安排二、实验基本要求实验前要求学生一定要先了解实验目的、内容、要求以及注意事项，要求学生熟悉实验对象，设计并编写相应的算法。

学生应独立完成所布置实验内容，编写代码，运行程序，记录结果并撰写实验报告。

三、实验报告要求实验结束后，应及时整理出实验报告，实验报告提交书面文档。

四、考核方式理论考试（60％）＋实验（30％）+作业（10%）五、实验内容与指导实验一快速排序问题1．实验目的(1) 用分治法求解该问题。

2．实验环境PC机，要求安装Eclipse软件或VC++软件供学生实验。

3．实验内容有n个无序的数值数据，现要求将其排列成一个有序的序列。

4. 实验步骤(1) 输入实现该问题的源代码；(2) 输入测试数据，验证代码的正确性。

5.实验要求(1)做好实验预习，熟悉本实验中所使用的开发环境。

(2)写出实验报告①实验目的②实验内容③出错信息及处理方法④实验结果实验二最少硬币问题1．实验目的(1) 用动态规划求解该问题。

2．实验环境PC机，要求安装Eclipse软件或VC++软件供学生实验。

3．实验内容有n种不同面值的硬币，各硬币面值存于数组T[1:n]；现用这些面值的钱来找钱；各面值的个数存在数组Num[1:n]中。

对于给定的1≤n≤10，硬币面值数组、各面值的个数及钱数m，0<=m<=2001，设计一个算法，计算找钱m的最少硬币数。

算法实验指导书12级

算法实验指导书12级《算法设计与分析》实验指导书本实验指导书是为配合《算法设计与分析》课程实验而编写的，其目的是使学生消化算法理论知识，加深对课堂讲授内容的理解，尤其是一些典型算法的实现及其应用，培养学生独立编程和调试程序的能力，使学生对算法的设计与分析有更深刻的认识。

一、上机实验应遵循以下步骤：（1）实验前，先准备好上机所需的程序。

手编程序应书写整齐，并经自我检查无误后才能上机。

（2）实验时，输入并调试自己所编的程序，独立上机调试，上机时出现的问题，最好能自己独立解决。

（3）实验结束后，按照规定整理出实验报告，并在规定时间内提交。

二、实验报告的内容：实验报告应该包括：实验名称、实验目的、实验题目、问题分析、程序清单、运行结果、实验结论（即算法的时间空间分析与改进建议）。

三、需写出实验报告的实验：实验一、实验四、实验五。

实验一递归与迭代算法一、实验目的与要求1、通过本实验掌握迭代算法和递归算法的基本思想及设计工作的主要步骤。

2、通过本实验加深对循环和递归过程的理解。

3、通过本实验加深对迭代过程的理解。

4、掌握两种算法策略的主要适用范围。

二、实验题目：1、求2+22+222+……+22……22（精确计算）n个22、从键盘输入任一正整数n（n>=3），打印如下图所示的n×n 方阵（下图中n=7）。

1 2 3 4 5 6 724 25 26 27 28 29 823 40 41 42 43 30 922 39 48 49 44 31 1021 38 47 46 45 32 1120 37 36 35 34 33 1219 18 17 16 15 14 133、完成给“余”猜数的游戏：心里先想好一个1~100之间的整数x，然后输入3个除数a、b、c，再输入x分别除以a、b、c后所得到的余数ra、rb、rc，计算机能求出这个数x并输出x。

4、用递归函数判断字符串str是否为“回文”。

三、实验步骤1、理解算法思想和问题要求。

《算法设计与分析》实验指导书 bfm(全)

《算法设计与分析》实验指导书计算机学院信息安全系毕方明本书是为配合《算法分析与设计实验教学大纲》而编写的上机指导，其目的是使学生消化理论知识，加深对讲授内容的理解，尤其是一些算法的实现及其应用，培养学生独立编程和调试程序的能力，使学生对算法的分析与设计有更深刻的认识。

上机实验一般应包括以下几个步骤：（1）、准备好上机所需的程序。

手编程序应书写整齐，并经人工检查无误后才能上机。

（2）、上机输入和调试自己所编的程序。

一人一组，独立上机调试，上机时出现的问题，最好独立解决。

（3）、上机结束后，整理出实验报告。

实验报告应包括：题目、程序清单、运行结果、对运行情况所作的分析。

本书共分阶段4个实验，每个实验有基本题和提高题。

基本题必须完成，提高题根据自己实际情况进行取舍。

题目不限定如下题目，可根据自己兴趣爱好做一些与实验内容相关的其他题目，如动态规划法中的图象压缩，回溯法中的人机对弈等。

其具体要求和步骤如下：实验一分治与递归（4学时）一、实验目的与要求1、熟悉C/C++语言的集成开发环境；2、通过本实验加深对递归过程的理解二、实验内容：掌握递归算法的概念和基本思想，分析并掌握“整数划分”问题的递归算法。

三、实验题任意输入一个整数，输出结果能够用递归方法实现整数的划分。

四、实验步骤1．理解算法思想和问题要求；2．编程实现题目要求；3．上机输入和调试自己所编的程序；4．验证分析实验结果；5．整理出实验报告。

一、实验目的与要求1、掌握棋盘覆盖问题的算法；2、初步掌握分治算法二、实验题：盘覆盖问题：在一个2k×2k个方格组成的棋盘中，恰有一个方格与其它方格不同，称该方格为一特殊方格，且称该棋盘为一特殊棋盘。

在棋盘覆盖问题中，要用图示的4种不同形态的L型骨牌覆盖给定的特殊棋盘上除特殊方格以外的所有方格，且任何2个L型骨牌不得重叠覆盖。

三、实验提示void chessBoard(int tr, int tc, int dr, int dc, int size){if (size == 1) return;int t = tile++, // L型骨牌号s = size/2; // 分割棋盘// 覆盖左上角子棋盘if (dr < tr + s && dc < tc + s)// 特殊方格在此棋盘中chessBoard(tr, tc, dr, dc, s);else {// 此棋盘中无特殊方格// 用t 号L型骨牌覆盖右下角board[tr + s - 1][tc + s - 1] = t;// 覆盖其余方格chessBoard(tr, tc, tr+s-1, tc+s-1, s);}// 覆盖右上角子棋盘if (dr < tr + s && dc >= tc + s)// 特殊方格在此棋盘中chessBoard(tr, tc+s, dr, dc, s);else {// 此棋盘中无特殊方格// 用t 号L型骨牌覆盖左下角board[tr + s - 1][tc + s] = t;// 覆盖其余方格chessBoard(tr, tc+s, tr+s-1, tc+s, s);}// 覆盖左下角子棋盘if (dr >= tr + s && dc < tc + s)// 特殊方格在此棋盘中chessBoard(tr+s, tc, dr, dc, s);else {// 用t 号L型骨牌覆盖右上角board[tr + s][tc + s - 1] = t;// 覆盖其余方格chessBoard(tr+s, tc, tr+s, tc+s-1, s);}// 覆盖右下角子棋盘if (dr >= tr + s && dc >= tc + s)// 特殊方格在此棋盘中chessBoard(tr+s, tc+s, dr, dc, s);else {// 用t 号L型骨牌覆盖左上角board[tr + s][tc + s] = t;// 覆盖其余方格chessBoard(tr+s, tc+s, tr+s, tc+s, s);}}一、实验目的与要求1、熟悉二分搜索算法；2、初步掌握分治算法；二、实验题1、设a[0:n-1]是一个已排好序的数组。

《算法设计与分析》实验指导书(6学时)

《算法设计与分析B》实验指导书实验一分治与递归（2学时）[实验目的]1.基本掌握分治算法的原理.2.掌握递归算法及递归程序的设计.3.能用程序设计语言求解相关问题.[预习要求]1.了解用分治法求解的问题：当要求解一个输入规模为n，且n的取值相当大的问题时，如果问题可以分成k个不同子集合，得到k个不同的可独立求解的子问题，其中1<k≤n，而且子问题与原问题性质相同，原问题的解可由这些子问题的解合并得出。

那末，对于这类问题分治法是十分有效的。

2.掌握分治法的一般控制流程。

DanC(p,q)global n，A[1:n]; integer m,p,q; // 1≤p≤q≤nif Small(p,q) then return G(p,q);else m=Divide(p,q); // p≤m<qreturn Combine(DanC(p,m),DanC(m+1,q));endifend DanC3．实现典型的分治算法的编程与上机实验，验证算法的时间复杂性函数。

[实验题]选题要求：题目不限定如下题目，但选题必须采用分治法求解一、实验目的与要求1、掌握棋盘覆盖问题的算法；2、初步掌握分治算法二、实验题：盘覆盖问题：在一个2k×2k个方格组成的棋盘中，恰有一个方格与其它方格不同，称该方格为一特殊方格，且称该棋盘为一特殊棋盘。

在棋盘覆盖问题中，要用图示的4种不同形态的L型骨牌覆盖给定的特殊棋盘上除特殊方格以外的所有方格，且任何2个L型骨牌不得重叠覆盖。

一、实验要求与目的1、了解分治法的基本思想，掌握递归程序编写方法；2、使用分治法编程，求解线形序列中第k小元素。

二、实验内容1、给定线形序列集中n个元素和一个整数k，1≤k≤n，输出这n个元素中第k小元素的值及其位置。

2、简述该算法的原理、步骤。

对该算法与直接排序查找进行比较。

3、编写并调试程序。

测试要求：元素个数不少于100；分三种情况：k=1、k=n和k=中位数。

算法设计与分析实验指导书

《算法设计与分析》实验指导书实验一递归与分治1、实验目的（1）掌握设计有效算法的分治策略；（2）通过合并排序和快速排序两个示例学习分治策略设计技巧。

2、实验要求（1）熟练掌握分治法的基本思想及其应用实现；（2）理解所给出的算法，并对其加以改进。

3、实验内容（1）分治法基本思想如果原问题可分割成k个子问题，1<k≤n ，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。

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。

（2）分治法--算法设计模式如下：Divide-and-Conquer(P)1) if |P|≤n02) then return(ADHOC(P))3) 将P分解为较小的子问题P1 ,P2 ,...,Pk4) for i←1 to k5) 5. do yi ← Divide-and-Conquer(Pi) △递归解决Pi6) 6. T ← MERGE(y1,y2,...,yk)△合并子问题7) return(T)4、实验方法1）合并排序：将待排序元素分成个数大致相同的2个子集合，分别对2个子集合进行排序，最终将排好序的子集合并成为所要求的排序集合。

2）快速排序：对于输入的子序列L[p..r]，如果规模足够小则直接进行排序，否则分三步处理：①分解(Divide)：将输入的序列L[p..r]划分成两个非空子序列L[p..q]和L[q+1..r]，使L[p..q]中任一元素的值不大于L[q+1..r]中任一元素的值。

②递归求解(Conquer)：通过递归调用快速排序算法分别对L[p..q]和L[q+1..r]进行排序。

③合并(Merge)：由于对分解出的两个子序列的排序是就地进行的，所以在L[p..q]和L[q+1..r]都排好序后不需要执行任何计算L[p..r]就已排好序。

《算法设计与分析》实验目的

《算法设计与分析》实验指导书曹严元计算机与信息科学学院2007年5月目录实验一递归算法与非递归算法 (2)实验二分治算法 ................................................... 错误！未定义书签。

实验三贪心算法 (3)实验四动态规划 (2)实验五回溯法 (3)实验六分枝—限界算法 (4)实验七课程设计 (4)实验一递归与分治算法实验目的1.了解并掌握递归的概念，掌握递归算法的基本思想；2.掌握分治法的基本思想方法；3.了解适用于用递归与分治求解的问题类型，并能设计相应递归与分治算法；4.掌握递归与分治算法复杂性分析方法，比较同一个问题的递归算法与循环迭代算法的效率。

实验二动态规划实验目的1.掌握动态规划的基本思想方法；2.了解适用于用动态规划方法求解的问题类型，并能设计相应动态规划算法；3.掌握动态规划算法复杂性分析方法。

实验三贪心算法实验目的1.掌握贪心法的基本思想方法；2.了解适用于用贪心法求解的问题类型，并能设计相应贪心法算法；3.掌握贪心算法复杂性分析方法分析问题复杂性。

实验五回溯法实验目的1.掌握回溯法的基本思想方法；2.了解适用于用回溯法求解的问题类型，并能设计相应回溯法算法；3.掌握回溯法算法复杂性分析方法，分析问题复杂性。

实验六分枝—限界算法实验目的1. 掌握分枝—限界的基本思想方法；2. 了解适用于用分枝—限界方法求解的问题类型，并能设计相应动态规划算法；3. 掌握分枝—限界算法复杂性分析方法，分析问题复杂性。

实验七课程设计实验目的1. 在已学的算法基本设计方法的基础上，理解算法设计的基本思想方法；2. 掌握对写出的算法的复杂性分析的方法，理解算法效率的重要性；3. 能运用所学的基本算法设计方法对问题设计相应算法，分析其效率，并建立对算法进行改进，提高效率的思想意识。

预习与实验要求1. 预习实验指导书及教材的有关内容，回顾所学过的算法的基本思想；2. 严格按照实验内容进行实验，培养良好的算法设计和编程的习惯；3. 认真听讲，服从安排，独立思考并完成实验。

《算法分析与设计》实验指导书

算法分析与设计本书是为配合《计算机算法分析与设计》而编写的上机指导，其目的是使学生消化理论知识，加深对讲授内容的理解，增强算法分析与设计实践动手能力。

上机实验注意事项如下：（1）课前认真做好预习，准备好实验工具，熟悉实验流程和手段。

（3）课中根据实验指导书，结合课本实例进行编程实验。

实验时，一人一组，独立上机调试，上机时出现疑问，可以举手询问实验指导老师，或者与周边同学小声讨论，鼓励独立解决问题。

（4）课后按时按质按量整理出实验报告。

实验报告应独立完成，拒绝抄袭。

实验内容覆盖：递归与分治策略、动态规划、贪心算法、回溯法、分支限界法等。

实验一递归与分治策略一．实验目的与要求（1）理解和掌握递归与分治策略的基本原理。

（2）理解课本中的示例代码。

（3）调试代码通过。

二．递归与分治的基本思想（1）递归与分治方法。

递归与分治方法的基本思想是：将一个难以解决的大问题，分割成一些规模较小的、相同的子问题，以便各个击破，分而治之。

（2）递归。

递归问题分析时，要把握如下两个要素：●递归出口。

●递归公式。

其中：●递归出口给出了最简单情况下问题的解。

●递归公式则给出了一般意义下大问题（原问题）和小问题（子问题）之间的递归关系。

通过递归公式，一个难以解决的大问题会随着递归不断分解为多个小问题，小问题继续递归变为更小的小问题，直到最后到达递归出口得到解。

三．实验代码分析和说明本部分实验，需完成“棋盘覆盖”（课本P20）和“快速排序”（课本P22）两个问题。

3.1棋盘覆盖1. 棋盘覆盖问题的思路：（1）首先，将原始的棋盘覆盖问题看作最初的大问题。

（2）然后，将棋盘的行、列一分为二，从而将原始的大棋盘分为四个同样大小的小棋盘。

（3）接着，采用P21的图2-5中合适的L型骨牌，覆盖原始大棋盘的中心位置，将四个同样大小的小棋盘都转化为特殊棋盘。

（4）最后，对四个特殊小棋盘进行递归处理即可。

以上步骤（2）和步骤（3）合起来，完成了将大问题划分为小问题的过程，特别需要注意的是：小问题必须要和大问题相同或相似，否则无法递归。

算法设计与分析课程设计-实验指导书 -

算法设计与分析课程设计实验指导书一、运动员比赛日程表设有n=2k个运动员要进行网球比赛。

设计一个满足以下要求的比赛日程表：●每个选手必须与其它n-1个选手各赛一次●每个选手一天只能赛一次●循环赛一共进行n-1天1、运用分治策略，该问题的递归算法描述如下，根据算法编制程序并上机通过。

输入：运动员人数n（假定n恰好为2的i次方）输出：比赛日程表A[1..n,1..n]1. for i←1 to n //设置运动员编号2. A[i,1]←i3. end for4. Calendar(0,n) //位移为0，运动员人数为n。

过程Calendar(v, k) //v表示位移（v=起始行-1），k表示运动员人数。

1. if k=2 then //运动员人数为2个2. A[v+2,2]←A[v+1,1] //处理右下角3. A[v+1,2]←A[v+2,1]//处理右上角4. else5. Calendar(v,k/2) //假设已制定了v+1至v+k/2运动员循环赛日程表6. Calendar(v+k/2,k/2) //假设已制定了v+k/2+1至v+k运动员循环赛日程表7. comment：将2个k/2人组的解，组合成1个k人组的解。

8. for i←1 to k/29. for j←1 to k/210. A[v+i+k/2,j+k/2]←A[v+i,j] //沿对角线处理右下角11. end for12. end for13. for i←k/2+1 to k14. for j←1 to k/215. A[v+i-k/2,j+k/2]←A[v+i,j] //沿对角线处理右上角16. end for17. end for18. end if2、编制该问题的非递归算法，上机通过。

将如上文件保存在命名为“学号+姓名+实验一”的文件夹中并上传到指定的服务器。

二、最长公共子序列运用动态规划法最长公共子序列问题，给出最优值并输出最优解。

算法设计与分析实验指导书(080200050)

算法设计与分析实验指导书东北大学软件学院2014年目录算法设计与分析 (1)实验指导书 (1)前言 (3)实验要求 (4)实验1 分治法的应用（2学时） (5)1.实验目的 (5)2.实验类型 (5)3.预习要求 (5)4.实验基本要求 (5)5.实验基本步骤 (7)实验2动态规划（2学时） (9)1.实验目的 (9)2.实验类型 (9)3.预习要求 (9)4.实验基本要求 (9)5.实验基本步骤 (10)实验3 回溯法（4学时） (12)1.实验目的 (12)2.实验类型 (12)3.预习要求 (12)4.实验基本要求 (12)5.实验基本步骤 (13)前言《算法设计与分析》是一门面向设计，处于计算机科学与技术学科核心地位的教育课程。

通过对计算机算法系统的学习，使学生理解和掌握计算机算法的通用设计方法，培养对算法的计算复杂性正确分析的能力，为独立设计算法和对算法进行复杂性分析奠定基础。

要求掌握算法复杂度分析、分治法、动态规划法、贪心法、回溯法、分支限界法等算法的设计方法及其分析方法。

能将这些方法灵活的应用到相应的问题中，并且能够用C++实现所涉及的算法，并尽量做到低复杂度，高效率。

通过本课程的实验，使学生加深对课程内容的理解，培养学生严密的思维能力，运用所学知识结合具体问题设计适用的算法的能力；培养学生良好的设计风格，激励学生创造新算法和改进旧算法的愿望和热情。

希望同学们能够充分利用实验条件，认真完成实验，从实验中得到应有的锻炼和培养。

希望同学们在使用本实验指导书及进行实验的过程中，能够帮助我们不断地发现问题，并提出建议，使《算法设计与分析》课程成为对大家有益的课程。

实验要求《算法设计与分析》课程实验的目的是为了使学生在课堂学习的同时，通过一系列的实验，使学生加深理解和更好地掌握《算法设计与分析》课程教学大纲要求的内容。

在《算法设计与分析》的课程实验过程中，要求学生做到：（1）仔细观察调试程序过程中出现的各种问题，记录主要问题，做出必要说明和分析。