C语言动态规划

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c语言的动态内存分配题目

c语言的动态内存分配题目

以下是一个使用C语言动态内存分配的题目示例:
题目:给定一个长度为n的整数数组,要求将其划分为若干个长度为k的连续子数组,使得所有子数组的和尽可能接近。

请你实现一个函数,返回划分后的所有子数组的最大和。

示例输入:
输入:n = 5, k = 2
输出:8
解释:将数组[1, 2, 3, 4, 5] 划分为[1, 2], [3, 4], [5] 三个子数组,它们的和分别为3, 7, 5,和为15,接近于最大和。

实现这个函数可以使用动态规划的思想。

首先定义一个长度为n的数组dp,其中dp[i]表示以第i个元素结尾的子数组的最大和。

然后从左到右遍历数组,对于每个位置i,计算dp[i]的值。

如果i-1位置的子数组和大于0,则将dp[i]设置为dp[i-1]加上当前元素的值;否则,将dp[i]设置为当前元素的值。

最后返回dp[n-1]即可。

C语言七大算法

C语言七大算法

C语言七大算法一、概述算法是计算机程序设计中解决问题的方法和步骤的描述,是计算机科学的重要基础。

在计算机科学中,有许多经典的算法被广泛应用,并成为不可或缺的工具。

本文将介绍C语言中的七大经典算法,包括排序算法、查找算法、图算法、字符串算法、动态规划算法、贪心算法和分治算法。

二、排序算法排序是将一组元素按照特定规则进行重新排列的过程。

常见的排序算法包括冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序等。

这些排序算法在C语言中都有相应的实现,并且各有特点和适用场景。

三、查找算法查找算法用于在一组数据中查找特定值的位置或判断是否存在。

常见的查找算法有线性查找、二分查找、哈希查找等。

这些算法在C语言中的实现可以帮助我们快速地定位目标值。

四、图算法图算法用于解决与图相关的问题,包括最短路径问题、最小生成树问题、拓扑排序等。

在C语言中,我们可以利用图的邻接矩阵或邻接表来实现相关的图算法。

五、字符串算法字符串算法主要用于解决字符串匹配、替换、拼接等问题。

在C语言中,我们可以使用字符串库函数来完成一些基本的字符串操作,例如字符串比较、复制、连接等。

六、动态规划算法动态规划算法是解决一类最优化问题的常用方法,它将问题分解为多个子问题,并通过保存已解决子问题的结果来避免重复计算。

在C语言中,我们可以使用动态规划算法来解决背包问题、最长公共子序列问题等。

七、贪心算法贪心算法是一种通过每一步的局部最优选择来达到全局最优的方法。

贪心算法通常在解决最优化问题时使用,它快速、简单,并且可以给出近似最优解。

C语言中可以使用贪心算法来解决霍夫曼编码、最小生成树等问题。

八、分治算法分治算法是一种将问题分解为多个相同或类似的子问题然后递归解决的方法。

常见的分治算法有快速排序、归并排序等。

在C语言中,我们可以使用分治算法来提高程序的效率和性能。

总结:本文介绍了C语言中的七大经典算法,包括排序算法、查找算法、图算法、字符串算法、动态规划算法、贪心算法和分治算法。

c语言求数组中的最大值

c语言求数组中的最大值

c语言求数组中的最大值一、前言在C语言中,数组是一种非常重要的数据结构。

数组中存储着一组相同类型的数据,可以通过下标来访问数组中的元素。

在实际开发中,我们经常需要对数组进行各种操作,例如求最大值、求平均值、排序等等。

本文将介绍如何使用C语言求一个数组中的最大值。

二、问题描述给定一个长度为n的整型数组a,求出其中的最大值。

三、解决方案1.暴力法暴力法是最简单直接的方法,即遍历整个数组,在遍历过程中记录下当前最大值。

代码如下:```cint max = a[0];for(int i=1; i<n; i++){if(a[i]>max){max = a[i];}}printf("Max: %d", max);```2.分治法分治法是一种高效的算法思想。

对于一个长度为n的数组a,可以将其分成两个长度为n/2的子数组a1和a2,然后递归地求出a1和a2中的最大值max1和max2,最终得到整个数组a中的最大值max=max(max1,max2)。

代码如下:```cint getMax(int a[], int left, int right){if(left==right){return a[left];}int mid = (left+right)/2;int max1 = getMax(a, left, mid);int max2 = getMax(a, mid+1, right);return max(max1, max2);}printf("Max: %d", getMax(a, 0, n-1));```3.动态规划法动态规划法是一种常用的算法思想。

对于一个长度为n的数组a,可以定义一个状态数组dp,其中dp[i]表示前i个元素中的最大值。

则有dp[i] = max(dp[i-1], a[i])。

最终得到整个数组a中的最大值max=dp[n-1]。

c语言爬楼梯思路及代码

c语言爬楼梯思路及代码

c语言爬楼梯思路及代码
爬楼梯是一道经典的算法题目,在C语言中实现也十分简单。

首先,我们需要明确题目的要求:假设有n阶楼梯,每次可以爬1阶或2阶,求爬到第n阶有多少种不同的方法。

假设我们用f(n)表示到达第n阶的不同方法数,那么显然有两种情况:
1. 第一步爬1阶,剩下n-1阶需要爬;
2. 第一步爬2阶,剩下n-2阶需要爬。

因此,我们可以得到以下递推式:
f(n) = f(n - 1) + f(n - 2)
由此,我们可以采用动态规划的思想,从f(1)和f(2)开始递推求解f(n)。

下面是C语言的代码实现:
int climbStairs(int n){
if(n <= 2) return n;
int a = 1, b = 2, c;
for(int i = 3; i <= n; i++){
c = a + b;
a = b;
b = c;
}
return b;
}
在这个代码中,我们首先判断n是否小于等于2,如果是直接返回n的值,因为n<=2时只有一种或两种爬楼梯的方法。

否则,我们使用三个变量a、b、c来保存上一次的结果和本次的结果,并用循环进行递推求解。

最后,我们返回b的值,即为爬到第n阶的不同方法数。

总结:
C语言实现爬楼梯问题,可以采用动态规划的思想,通过递推求解。

这个问题非常适合初学者练习编程基础,同时也提高了我们的算法思维。

C语言斐波那契序列三种方法

C语言斐波那契序列三种方法

C语言斐波那契序列三种方法一、递归法:对于斐波那契序列来说,递归法是最直观也是最容易理解的方法之一、我们知道斐波那契序列的定义是前两个数的和等于后一个数,即F(n)=F(n-1)+F(n-2),其中F(0)=0,F(1)=1递归法的思路就是不断地调用自身来计算斐波那契数列中的每个数,直到计算到F(n)为止。

具体代码如下所示:```c#include <stdio.h>int fibonacci(int n)if (n == 0 , n == 1)return n;}return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);int maiint n;printf("请输入要计算的斐波那契数列的项数:");scanf("%d", &n);for (int i = 0; i < n; i++)printf("%d ", fibonacci(i));}return 0;```递归法的优点是算法思路简单,代码清晰易懂;但是由于递归的特性,会产生大量的重复计算,导致效率较低,尤其是当n较大时。

二、迭代法:为了避免递归法中的大量重复计算,我们可以使用迭代法来实现斐波那契序列的计算。

迭代法的基本思路是从前往后依次计算每一项,将前两项的值保存在变量中,然后计算下一项。

具体代码如下所示:```c#include <stdio.h>int fibonacci(int n)if (n == 0 , n == 1)return n;}int a = 0, b = 1, c;for (int i = 2; i <= n; i++)c=a+b;a=b;b=c;}return c;int maiint n;printf("请输入要计算的斐波那契数列的项数:");scanf("%d", &n);for (int i = 0; i < n; i++)printf("%d ", fibonacci(i));}return 0;```迭代法的优点是避免了重复计算,相比于递归法,效率更高。

c语言 求解整数拆分问题

c语言 求解整数拆分问题

c语言求解整数拆分问题
整数拆分问题是指将一个给定的整数拆分成若干个正整数的和,使得这些整数的和等于原始的整数。

这是一个经典的动态规划问题,可以使用C语言实现。

以下是一个使用C语言实现的整数拆分问题的示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_N 100005
int dp[MAX_N];
int main() {
int n;
scanf("%d", &n);
dp[0] = 1;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
dp[i] = 1;
for (int j = 1; j < i; j++) {
dp[i] += dp[j];
}
}
printf("%d\n", dp[n]);
return 0;
}
```
该程序中,定义了一个dp数组,其中dp[i]表示将整数i拆分成若干个正整数的和的方法数。

对于每个整数i,从1到i-1遍历,将dp[i]累加dp[j],表示将整数j加入到整数i的拆分中。

最后输出dp[n],即可得到将整数n拆分成若干个正整数的和的方法数。

C++动态规划

C++动态规划
动态规划
概念
动态规划程序设计是对解最优化问题的 一种途径、一种方法,而不是一种特殊 算法。不象前面所述的那些搜索或数值 计算那样,具有一个标准的数学表达式 和明确清晰的解题方法。动态规划程序 设计往往是针对一种最优化问题,由于 各种问题的性质不同,确定最优解的条 件也互不相同,因而动态规划的设计方 法对不同的问题,有各具特色的解题方 法,而不存在一种万能的动态规划算法, 可以解决各类最优化问题。
分类
动态规划一般可分为线性动规,区域动 规,树形动规,背包动规四类。
线性动规:拦截导弹,合唱队形,挖地 雷等
区域动规:石子合并, 加分二叉树,统 计单词个数等
树形动规:贪吃的九头龙,二分查找树 等
背包问题:装箱问题,挤牛奶等
基本思想
动态规划算法通常用于求解具有某种最优性质的问题。 在这类问题中,可能会有许多可行解。每一个解都对 应于一个值,我们希望找到具有最优值的解。动态规 划算法与分治法类似,其基本思想也是将待求解问题 分解成若干个子问题,先求解子问题,然后从这些子 问题的解得到原问题的解。与分治法不同的是,适合 于用动态规划求解的问题,经分解得到子问题往往不 是互相独立的。若用分治法来解这类问题,则分解得 到的子问题数目太多,有些子问题被重复计算了很多 次。如果我们能够保存已解决的子问题的答案,而在 需要时再找出已求得的答案,这样就可以避免大量的 重复计算,节省时间。我们可以用一个表来记录所有 已解的子问题的答案。不管该子问题以后是否被用到, 只要它被计算过,就将其结果填入表中。
一个最优化策略具有这样的性质,不论过去状态和决策如何,
对前面的决策所形成的状态而言,余下的诸决策必须构成最优
策略。简而言之,一个最优化策略的子策略总是最优的。一个

C语言三种方法求阶乘

C语言三种方法求阶乘

C语言三种方法求阶乘求阶乘是一道经典的数学问题,在C语言中有多种方法可以计算阶乘。

本文将介绍三种常用的方法:递归、循环和动态规划。

一、递归法递归法是一种自己调用自己的方法。

对于阶乘问题,可以将阶乘定义为n的阶乘等于n乘以(n-1)的阶乘。

递归函数的基本思路就是将问题不断分解为规模更小的子问题,直到子问题无法再分解为止。

```c#include <stdio.h>unsigned long long factorial(unsigned int n)if(n == 0 , n == 1)return 1;elsereturn n * factorial(n-1);int mainunsigned int n;printf("请输入一个非负整数:");scanf("%u", &n);printf("%u的阶乘是%llu\n", n, factorial(n));return 0;```二、循环法循环法是一种通过循环迭代来解决问题的方法。

对于阶乘问题,可以用一个循环从1到n依次相乘。

```c#include <stdio.h>unsigned long long factorial(unsigned int n)unsigned long long result = 1;for(int i = 1; i <= n; i++)result *= i;}return result;int mainunsigned int n;printf("请输入一个非负整数:");scanf("%u", &n);printf("%u的阶乘是%llu\n", n, factorial(n));return 0;```三、动态规划动态规划是一种将问题分解为更小的子问题,并保存子问题的解以供后续使用的方法。

C语言动态规划之背包问题详解

C语言动态规划之背包问题详解

C语⾔动态规划之背包问题详解01背包问题给定n种物品,和⼀个容量为C的背包,物品i的重量是w[i],其价值为v[i]。

问如何选择装⼊背包的物品,使得装⼊背包中的总价值最⼤?(⾯对每个武平,只能有选择拿取或者不拿两种选择,不能选择装⼊某物品的⼀部分,也不能装⼊物品多次)声明⼀个数组f[n][c]的⼆维数组,f[i][j]表⽰在⾯对第i件物品,且背包容量为j时所能获得的最⼤价值。

根据题⽬要求进⾏打表查找相关的边界和规律根据打表列写相关的状态转移⽅程⽤程序实现状态转移⽅程真题演练:⼀个旅⾏者有⼀个最多能装M公⽄的背包,现在有n件物品,它们的重量分别是W1、W2、W3、W4、…、Wn。

它们的价值分别是C1、C3、C2、…、Cn,求旅⾏者能获得最⼤价值。

输⼊描述:第⼀⾏:两个整数,M(背包容量,M<= 200)和N(物品数量,N<=30);第2…N+1⾏:每⾏两个整数Wi,Ci,表⽰每个物品的质量与价值。

输出描述:仅⼀⾏,⼀个数,表⽰最⼤总价值样例:输⼊:10 42 13 34 57 9输出:12解题步骤定义⼀个数组dp[i][j]表⽰容量为j时,拿第i个物品时所能获取的最⼤价值。

按照题⽬要求进⾏打表,列出对应的dp表。

W[i](质量)V[i](价值)01234567891000000000000210011111111133001334444444500135568899790013556991012对于⼀个动态规划问题设置下标时最好从0开始,因为动态规划经常会和上⼀个状态有关系!从上⾯的dp表可以看出来对于⼀个物品我们拿还是不难需要进⾏两步来判断。

第⼀步:判断背包当前的容量j是否⼤于物品当前的质量,如果物品的质量⼤于背包的容量那么就舍弃。

第⼆步:如果背包可以装下这个物品,就需要判断装下该物品获取的最⼤价值是不是⼤于不装下这个物品所获取的最⼤价值,如果⼤于那么就把东西装下!根据这样的思想我们可以得到状态转移⽅程:如果单签背包的容量可以装下物品:dp[i][j]=max(dp[i-1][j],dp[i-1][j-w[i]]+v[i]);如果当前背包的容量装不下该物品:dp[i][j]=dp[i-1][j];#include <stdio.h>int max(const int a,const int b){return a>b ? a:b;}int main(){int w[35]={0},v[35]={0},dp[35][210]={0};int n,m;scanf("%d %d",&m,&n);int i,j;for(i=1;i<=n;i++){scanf("%d %d",&w[i],&v[i]);}for(i=1;i<=n;i++){for(j=1;j<=m;j++){if(j>=w[i])//如果当前背包的容量⼤于商品的质量{dp[i][j]=max(dp[i-1][j],dp[i-1][j-w[i]]+v[i]);//判断是否应该拿下}else//⼤于背包的当前容量{dp[i][j]=dp[i-1][j];}}}for(int k=0;k<=n;k++){for(int l=0;l<=m;l++){printf("%d ",dp[k][l]);}printf("\n");}printf("%d\n",dp[n][m]);}通过运⾏以上程序可以看到最终的输出dp表和我们的预期是相符合的!但是并没有结束,动态规划有⼀个后⽆效性原则(当前状态只与前⼀个状态有关)。

0-1背包问题动态规划详解及代码

0-1背包问题动态规划详解及代码

0/1 背包问题动态规划详解及C代码动态规划是用空间换时间的一种方法的抽象。

其关键是发现子问题和记录其结果。

然后利用这些结果减轻运算量。

比如01背包问题。

/* 一个旅行者有一个最多能用M公斤的背包,现在有N件物品,它们的重量分别是W1,W2,...,Wn,它们的价值分别为P1,P2,...,Pn.若每种物品只有一件求旅行者能获得最大总价值。

输入格式:M,NW1,P1W2,P2......输出格式:X*/因为背包最大容量M未知。

所以,我们的程序要从1到M一个一个的试。

比如,开始任选N 件物品的一个。

看对应M的背包,能不能放进去,如果能放进去,并且还有多的空间,则,多出来的空间里能放N-1物品中的最大价值。

怎么能保证总选择是最大价值呢?看下表。

测试数据:10,33,44,55,6c[i][j]数组保存了1,2,3号物品依次选择后的最大价值.这个最大价值是怎么得来的呢?从背包容量为0开始,1号物品先试,0,1,2,的容量都不能放.所以置0,背包容量为3则里面放4.这样,这一排背包容量为4,5,6,....10的时候,最佳方案都是放4.假如1号物品放入背包.则再看2号物品.当背包容量为3的时候,最佳方案还是上一排的最价方案c为4.而背包容量为5的时候,则最佳方案为自己的重量5.背包容量为7的时候,很显然是5加上一个值了。

加谁??很显然是7-4=3的时候.上一排 c3的最佳方案是4.所以。

总的最佳方案是5+4为9.这样.一排一排推下去。

最右下放的数据就是最大的价值了。

(注意第3排的背包容量为7的时候,最佳方案不是本身的6.而是上一排的9.说明这时候3号物品没有被选.选的是1,2号物品.所以得9.)从以上最大价值的构造过程中可以看出。

f(n,m)=max{f(n-1,m), f(n-1,m-w[n])+P(n,m)}这就是书本上写的动态规划方程.这回清楚了吗?下面是实际程序(在VC 6.0环境下通过):#include<stdio.h>int c[10][100];/*对应每种情况的最大价值*/int knapsack(int m,int n){int i,j,w[10],p[10];printf("请输入每个物品的重量,价值:\n");for(i=1;i<=n;i++)scanf("%d,%d",&w[i],&p[i]);for(i=0;i<10;i++)for(j=0;j<100;j++)c[i][j]=0;/*初始化数组*/for(i=1;i<=n;i++)for(j=1;j<=m;j++){if(w[i]<=j) /*如果当前物品的容量小于背包容量*/{if(p[i]+c[i-1][j-w[i]]>c[i-1][j])/*如果本物品的价值加上背包剩下的空间能放的物品的价值*//*大于上一次选择的最佳方案则更新c[i][j]*/c[i][j]=p[i]+c[i-1][j-w[i]];elsec[i][j]=c[i-1][j];}else c[i][j]=c[i-1][j];}return(c[n][m]);}int main(){int m,n;int i,j;printf("请输入背包的承重量,物品的总个数:\n");scanf("%d,%d",&m,&n);printf("旅行者背包能装的最大总价值为%d",knapsack(m,n)); printf("\n");return 0;}。

斐波那契数列的四种实现方式

斐波那契数列的四种实现方式

斐波那契数列的四种实现方式F(0)=0F(1)=1F(n)=F(n-1)+F(n-2)(n>=2)在C语言中,我们可以使用四种不同的方法来实现斐波那契数列。

1.递归实现:递归是一种自身调用的方法。

可以通过递归函数来实现斐波那契数列的计算。

代码如下:```c#include <stdio.h>int fibonacci(int n)if (n <= 1)return n;}return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2);int maiint n = 10;printf("斐波那契数列前%d个数为: ", n);for (int i = 0; i < n; i++)printf("%d, ", fibonacci(i));}return 0;```该代码先定义了一个递归函数`fibonacci`,该函数根据斐波那契数列的定义,通过递归调用自身来计算每个数。

在主函数中,通过调用`fibonacci`函数来打印斐波那契数列的前n个数。

2.迭代实现:迭代是一种重复执行的方法。

我们可以通过循环来实现斐波那契数列的计算。

代码如下:```c#include <stdio.h>void fibonacci(int n)int a = 0, b = 1, c;printf("斐波那契数列前%d个数为: ", n);for (int i = 0; i < n; i++)printf("%d, ", a);c=a+b;a=b;b=c;int maiint n = 10;fibonacci(n);return 0;```该代码使用三个变量a、b和c来存储斐波那契数列的前两个数和计算的当前数。

通过循环,我们可以连续计算出斐波那契数列的n个数,并打印出来。

3.动态规划实现:动态规划是一种自底向上的方法,通过将问题分解为子问题来解决复杂问题。

C语言的六种常用算法

C语言的六种常用算法

C语言的六种常用算法C语言是一种非常流行的编程语言,广泛应用于各种领域中。

在C语言中,有许多常用的算法,可以用来解决各种问题。

下面我们将详细介绍C语言中的六种常用算法。

1.排序算法:排序算法可以将一组数据按照一定的规则进行排序。

常见的排序算法有冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序等。

这些排序算法的原理各有不同,但都可以实现对数据的排序。

排序算法对于处理大量数据的应用非常重要,可以提高查找、统计等操作的效率。

2.查找算法:查找算法是指在一组数据中寻找特定元素的过程。

常见的查找算法有线性查找、二分查找、哈希查找等。

这些算法的实现方式不同,但都可以高效地找到目标元素。

查找算法广泛应用于数据库查询、引擎等需要快速查找数据的场景中。

3.图算法:图算法是针对图结构进行的一系列操作。

图是由顶点和边组成的数据结构,可以用来表示各种关系。

在图算法中,常见的操作包括遍历、连通性判断、最短路径查找等。

图算法在网络分析、社交网络分析、运输规划等领域中有着广泛的应用。

4.动态规划算法:动态规划算法是一种解决多阶段决策问题的方法。

它将问题划分为若干个阶段,每个阶段都有一系列可选的决策。

通过求解每个阶段的最优决策,最终得到整个问题的最优解。

动态规划算法在最短路径问题、背包问题、序列比对等领域中有着重要的地位。

5.深度优先算法:深度优先算法是一种遍历图或树的方法。

它从一个起始节点开始,沿着一条路径尽可能远地,直到遇到死路才返回并尝试其他路径。

深度优先算法常用于解决迷宫问题、图的连通性判断等。

6.广度优先算法:广度优先算法是一种遍历图或树的方法。

它从一个起始节点开始,首先访问所有相邻节点,然后再访问它们的相邻节点,以此类推,直到遍历完所有节点。

广度优先算法常用于寻找最短路径、社交网络分析等。

以上就是C语言中的六种常用算法。

这些算法在各自的领域中有着广泛的应用,对于解决各种问题起到了重要的作用。

对于想要学习C语言的人来说,掌握这些算法是非常重要的一步。

c语言求数组最大值函数

c语言求数组最大值函数

c语言求数组最大值函数数组是C语言中最常用的数据结构之一。

它是一种由相同数据类型元素组成的集合,以连续的内存位置来存储。

在实际应用中,我们经常需要对数组进行一些操作,如定义、初始化、遍历、查找和排序等。

其中,求数组最大值可以说是最基础的操作之一。

本文将介绍C语言中如何实现数组最大值的函数。

1. 直接遍历法直接遍历法是求出数组最大值的最简单方法,具体步骤如下:(1) 初始化max为数组第一个元素a[0]的值。

(2) 循环遍历数组的其他元素,将每个元素与max进行比较,如果比max大,则将该元素替换max的值。

(3) 循环结束后,max的值即为数组的最大值。

代码如下:```c int getMax(int a[], int n) { int max = a[0]; for(int i = 1; i < n; i++){ if(a[i] > max) { max = a[i]; } } return max; } ```2. 分治法分治法是一种递归的算法思路,将一个问题划分为若干个子问题分别求解,最后将子问题的解合并起来得到原问题的解。

对于求解数组最大值,可以采用分治法的思想,具体步骤如下:(1) 将数组a分为两个子数组a1和a2。

(2) 分别对a1和a2进行递归调用,求出它们的最大值max1和max2。

(3) 将max1和max2比较,得出a的最大值max。

代码如下:```c int getMax(int a[], int left, int right) { if(left == right) { returna[left]; } else { int mid = (left + right) / 2; int max1 = getMax(a, left, mid); int max2 = getMax(a, mid+1, right); return (max1 > max2 ? max1 :max2); } } ```3. 动态规划法动态规划法是一种通过将原问题分解为子问题并从子问题的解中构建原问题解的方法。

C语言的六种常用算法

C语言的六种常用算法

C语言的六种常用算法C语言是一种广泛使用的编程语言,它不仅支持基本的算术运算,还提供了一些常用的高级算法来解决各种问题。

下面将介绍C语言中的六种常用算法。

1.排序算法:排序算法用于按特定的顺序重新排列一组数据。

常见的排序算法包括冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序和归并排序。

这些算法的时间复杂度和空间复杂度各不相同,可以根据不同的需求选择合适的排序算法。

2.算法:算法用于在一组数据中查找特定的元素。

常见的算法包括线性、二分和哈希。

线性从列表的一端开始逐个比对,直到找到目标元素或完整个列表。

二分是一种高效的算法,它将目标元素与列表的中间元素进行比较,然后根据比较结果将范围缩小一半,重复此过程,直到找到目标元素。

3.图算法:图算法用于解决与图相关的问题,如最短路径问题、最小生成树问题和网络流问题。

常见的图算法包括广度优先(BFS)和深度优先(DFS),它们用于遍历图的节点。

Dijkstra算法用于求解最短路径问题,Prim算法用于求解最小生成树问题。

4.动态规划算法:动态规划算法用于解决最优化问题,将原始问题分解为子问题,并记录子问题的解,以避免重复计算。

常见的动态规划算法包括0/1背包问题、最长公共子序列问题和矩阵链乘法问题。

这些问题都可以通过建立递推关系和使用动态规划表格求解。

5.贪心算法:贪心算法每次取最优解,然后将剩余的子问题交给下一次迭代。

它通常适用于解决一些具有最优子结构的问题。

常见的贪心算法包括霍夫曼编码、最小生成树问题和拟阵问题。

6.分治算法:分治算法将问题分解为若干个规模较小且相互独立的子问题,然后分别解决子问题,最后合并子问题的结果得到原始问题的解。

常见的分治算法包括快速排序、归并排序和大整数乘法。

这些算法利用递归的思想,将问题逐层分解,直到问题规模足够小,可以直接解决。

以上是C语言中的六种常用算法。

每种算法都有其适用的场景和特点,根据实际需求选择合适的算法可以提高程序的效率和性能。

c 求数的量级

c 求数的量级

c 求数的量级
在计算机程序中,我们经常需要对数据的数量级进行估算,以便了解其时间和空间复杂度。

在 C 语言中,我们可以使用以下方法来
求得一个数的量级:
1. 暴力枚举法:在这种方法中,我们使用一个循环来逐个遍历
每一个数字,直到找到目标数字为止。

这种方法的时间复杂度为 O(n),其中 n 是目标数字的大小。

2. 二分查找法:在这种方法中,我们使用一个有序数组来存储
数字,然后使用二分查找算法来快速定位目标数字。

这种方法的时间复杂度为 O(log n),其中 n 是目标数字的大小。

3. 哈希表法:在这种方法中,我们使用一个哈希表来存储数字,然后可以快速查找目标数字。

这种方法的时间复杂度为 O(1),但是
需要额外的空间来存储哈希表。

4. 动态规划法:在这种方法中,我们使用动态规划来求解目标
数字的数量级。

具体而言,我们可以使用一个数组来存储每个数字的数量级,然后通过递推公式来求解目标数字的数量级。

这种方法的时间复杂度为 O(n),其中 n 是目标数字的大小。

除了时间复杂度之外,我们还可以考虑空间复杂度和精度等因素来选择不同的求解方法。

在实际应用中,我们需要根据具体的问题来选择最合适的方法来求解数字的数量级。

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c语言实现斐波那契数列的常见方法

c语言实现斐波那契数列的常见方法

c语言实现斐波那契数列的常见方法C语言实现斐波那契数列的常见方法介绍斐波那契数列是一个经典的数学问题,在计算机编程中也经常用到。

它的定义是:第一个和第二个数为1,之后的每个数都是前两个数的和。

本文将介绍几种常见的C语言实现斐波那契数列的方法。

方法一:递归递归是最直观的实现方法之一,通过不断调用函数自身来计算斐波那契数列。

int fibonacci(int n) {if (n <= 1)return n;return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2);}方法二:迭代迭代是一种更高效的方法,通过循环来计算斐波那契数列。

int fibonacci(int n) {int a = 0, b = 1, c;if (n == 0)return a;for (int i = 2; i <= n; i++) {c = a + b;a = b;b = c;}return b;}方法三:动态规划动态规划是一种将问题分解为子问题并保存结果的方法,可以用来解决斐波那契数列的计算。

int fibonacci(int n) {int f[n+1];f[0] = 0;f[1] = 1;for (int i = 2; i <= n; i++) {f[i] = f[i-1] + f[i-2];}return f[n];}方法四:矩阵快速幂这是一种更高级的方法,利用矩阵的性质来计算斐波那契数列。

typedef struct {int m[2][2];} Matrix;Matrix matrixMultiply(Matrix a, Matrix b) {Matrix c;[0][0] = [0][0]*[0][0] + [0][1]*[1][0];[0][1] = [0][0]*[0][1] + [0][1]*[1][1];[1][0] = [1][0]*[0][0] + [1][1]*[1][0];[1][1] = [1][0]*[0][1] + [1][1]*[1][1];return c;}Matrix matrixPow(Matrix a, int n) {if (n == 1)return a;Matrix half = matrixPow(a, n/2);Matrix result = matrixMultiply(half, half); if (n % 2 == 1)result = matrixMultiply(result, a);return result;}int fibonacci(int n) {if (n <= 1)return n;Matrix a;[0][0] = 1;[0][1] = 1;[1][0] = 1;[1][1] = 0;Matrix result = matrixPow(a, n-1);return [0][0];}总结通过递归、迭代、动态规划和矩阵快速幂等方法,我们可以在C 语言中实现斐波那契数列的计算。

单片机常用的14个C语言算法

单片机常用的14个C语言算法

引言概述:在单片机的开发中,C语言是最常用的编程语言之一。

掌握一些常用的C语言算法对于单片机的开发非常重要。

本文将介绍单片机常用的14个C语言算法之二,包括排序算法、查找算法、递归算法、动态规划算法和图算法。

正文内容:一、排序算法1. 冒泡排序:通过不断地交换相邻元素的位置,将大的元素冒泡到数组的末尾。

2. 快速排序:通过选择一个基准元素,将小于基准元素的数移动到基准元素左边,将大于基准元素的数移动到基准元素右边,然后分别对左右两部分递归地进行快速排序。

3. 插入排序:将数组分为已排序和未排序两部分,每次从未排序部分取一个元素,将其插入已排序部分的合适位置。

4. 选择排序:每次从未排序部分选择最小的元素,将其放在已排序部分的末尾。

5. 归并排序:将数组不断划分为更小的子数组,然后将子数组合并为有序数组。

二、查找算法1. 顺序查找:逐个比较数组中的元素,直到找到目标元素或者遍历完整个数组。

2. 二分查找:对于已排序的数组,通过不断将目标值与中间元素比较,并缩小搜索范围,最终找到目标元素的位置。

3. 插值查找:与二分查找类似,不同之处在于确定中间元素的位置时使用插值公式,使得查找范围更接近目标元素。

4. 哈希查找:使用哈希函数将关键字映射到一个唯一的哈希值,通过查找哈希值对应的位置来获取关键字。

5. 递归查找:通过递归地划分问题的规模,从而减小查找范围,最终找到目标元素。

三、递归算法1. 递归定义:在函数的定义中使用函数本身的方式称为递归。

2. 递归函数的特点:包含一个递归结束的条件和一个递归调用的表达式。

3. 递归算法的实现:通过不断把原问题转化为更小规模的子问题,直到满足递归结束的条件。

4. 递归算法的应用:在树、图等数据结构的遍历、搜索等问题中,递归算法被广泛使用。

5. 递归算法的优化:如尾递归优化、记忆化搜索等方法可以避免递归算法中的重复计算。

四、动态规划算法1. 动态规划的思想:将一个问题划分为多个子问题,并保存每个子问题的解,避免重复计算。

c语言常见算法

c语言常见算法

c语言常见算法C语言是一种非常流行的编程语言,广泛应用于软件开发和计算机科学领域。

在C语言中,算法是解决问题的关键步骤。

本文将介绍一些常见的C语言算法,包括排序算法、搜索算法和递归算法。

一、排序算法1. 冒泡排序算法冒泡排序是一种简单的排序算法,它重复地遍历要排序的列表,比较相邻的两个元素,并交换它们的位置,直到整个列表排序完成。

2. 插入排序算法插入排序算法通过构建有序序列,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入。

3. 快速排序算法快速排序是一种高效的排序算法,它通过选择一个元素作为基准,将列表分为两部分,一部分小于基准,一部分大于基准,然后递归地对两部分进行排序。

二、搜索算法1. 线性搜索算法线性搜索算法逐个地检查列表中的元素,直到找到目标元素或者遍历完整个列表。

2. 二分搜索算法二分搜索算法适用于已排序的列表。

它通过比较目标元素和列表的中间元素,将列表分为两部分,然后在适当的部分继续搜索,直到找到目标元素或者确定目标元素不存在。

三、递归算法递归算法是一种自我调用的算法,它将问题分解成更小的子问题,然后在子问题上递归地调用自身,直到达到基本情况。

对于C语言中的算法来说,递归函数的编写非常重要。

需要确保递归的终止条件,并正确处理递归调用中传递的参数。

四、其他常见算法1. 图算法图算法是解决与图相关的问题的算法。

它可以解决最短路径问题、最小生成树问题等。

2. 动态规划算法动态规划算法是一种通过将问题分解成更小的子问题来解决复杂问题的算法。

它通常用于解决最优化问题。

3. 贪心算法贪心算法通过每一步选择当前最优解来构建问题的解决方案。

它通常不能保证找到全局最优解,但在某些情况下可以得到较好的近似解。

总结C语言常见算法涵盖了排序算法、搜索算法、递归算法以及其他常用的算法。

对于每个算法,我们都介绍了其基本原理和应用场景。

在实际编程中,根据具体的问题,选择合适的算法是非常重要的。

熟悉C语言中的常见算法,可以帮助程序员更好地解决问题,提高代码的效率与质量。

C语言常用算法归纳

C语言常用算法归纳

C语言常用算法归纳C语言作为一种非常流行的编程语言,拥有丰富的算法库和常用算法。

在本篇文章中,我将为您介绍C语言中常用的算法分类,以及每个分类中的常用算法。

希望这篇文章能对您学习C语言算法有所帮助。

1.排序算法:排序算法用于将一组数据按照一定的顺序进行排列。

C语言中常用的排序算法有以下几种:-冒泡排序:通过依次比较相邻元素的大小,将较大的元素逐渐向后移动,实现排序。

-插入排序:将未排序的元素一个个插入到已经排序的序列中,使得整个序列有序。

-选择排序:每次从待排序的序列中选择最小(或最大)的元素,放到已排序序列的末尾。

-快速排序:通过一趟排序将待排序的数据分割成独立的两部分,然后再按照该方法对两部分数据分别进行快速排序,递归实现排序。

-归并排序:将待排序的数据递归地分成两部分,分别进行排序,然后将两个有序的子序列合并成一个有序的序列。

2.查找算法:查找算法用于在一组数据中寻找指定的元素。

C语言中常用的查找算法有以下几种:-顺序查找:从序列的起始位置依次遍历,直到找到目标元素。

-二分查找:对于已经排序的序列,通过每次将查找范围减半的方式进行查找,提高查找效率。

-插值查找:对于有序的序列,根据目标元素在序列中的分布情况,通过插值计算来确定查找位置。

3.字符串处理算法:字符串处理算法用于对字符串进行处理和操作。

C语言中常用的字符串处理算法有以下几种:-字符串比较:用于比较两个字符串是否相等。

-字符串拼接:将两个字符串合并成一个字符串。

-字符串查找:在一个字符串中寻找指定的子串。

-字符串替换:将字符串中指定的子串替换为新的子串。

4.图算法:图算法用于研究图结构的相关问题。

C语言中常用的图算法有以下几种:-广度优先:从图的其中一个顶点开始,按广度优先的原则依次访问与该顶点相邻的未访问的顶点。

-深度优先:从图的其中一个顶点开始,按深度优先的原则访问与该顶点相邻的未访问的顶点,直到无法继续访问为止。

- 最短路径算法:用于寻找两个顶点之间最短路径的算法,常见的最短路径算法有Dijkstra算法和Floyd算法。

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2 最短距离问题
下图表示城市之间的交通路网,线段 上的数字表示费用,单向通行由A->E。 试用动态规划的最优化原理求出A->E的 最省费用。
7
B1
7 6
5 8
C1
7
3
D1
3
5
A
5
C2 C3
B2
7
5
5 7
E
D2
2
8

如图从A到E共分为4个阶段,即第一阶段 从A到B,第二阶段从B到C,第三阶段从C到 D,第四阶段从D到E。 • 除起点A和终点E外,其它各点既是上一阶 段的终点又是下一阶段的起点。
5 海盗盗宝问题
海盗有一背包,能容纳10公斤物品,现 有三件宝物:重量分别是6,5,5公斤,价值 分别是30万,20万,15万 请给出装载方案,使背包价值达到最大。
0-1背包问题
给定n种物品和一背包。物品i的重量 是wi,其价值为vi,背包的容量为C。问 应如何选择装入背包的物品,使得装入 背包中物品的总价值最大?
动态规划的解题思路
• 是先把问题分成多个子问题(一般地每 个子问题是互相关联和影响的),再依 次研究逐个问题的决策。决策就是某个 阶段的状态确定后,从该状态演变到下 一阶段状态的选择。当全体子问题都解 决时,整体问题也随之解决。 • 最优子结构性质 • 子问题重叠性质
最优子结构性质
• 一个最优化策略的子策略总是最优的。一个问题 满足最优化原理又称其具有最优子结构性质。
• 最厉害的5号海盗需要知道其他4名海盗 是怎么想的.......好难猜! • 对4号海盗来说,如果5号海盗被扔进海 里喂鲨鱼了,他只需要猜透其余3名海盗 的算盘。 • 对3号海盗而言,他只须猜透1号和2号海 盗 • 对2号海盗而言,他只须猜透1号海盗
• 那我们就倒过来,由易到难
• 我们的出发点应当是游戏进行到只剩两 名海盗——即1号和2号——的时候。 • 这时最厉害的海盗是2号,而他的最佳分 配方案是一目了然的:100块金子全归他 一人所有,1号海盗什么也得不到。 • 3号海盗的分配方案:3号海盗分得99块 金子,2号海盗一无所获,1号海盗得1块 金子。
拒绝暴力,倡导和谐~
考虑一下:
从顶点出发时到底向左走还是向右走 应取决于是从左走能取到最大值还是从 右走能取到最大值,只要左右两道路径 上的最大值求出来了才能作出决策。 可见,由下层的子问题可以得到上层 的子问题,所以,可从底层开始,层层 递进,最后得到最大值。 结论:自顶向下的分析,自底向上的计算。
在第二阶段,再从B2点出发,对于B2点就有一个可供 例如从B2 若选择 A到 的决策, B的第一阶段中, B2 就是第一阶段在我们决策之下的 A 为起点,终点有 B1 ,为 选择的终点集合 (C1, C2 ,C3) ;若选择由 B2走至 C2 B2 两个,因而这时走的路线有两个选择,一是走到 B1, 结果,它既是第一阶段路线的终点,又是第二阶段路线 第二阶段的决策,则 C2就是第二阶段的终点,同时又 一是走到 的始点。 B2。 是第三阶段的始点。
• 用枚举法 把所有由A->E可能的每一条路线的距 离算出来,然后互相比较,找出最短 者,相应地得出了最短路线。
• 用动态规划法求解 决策过程: (1)由目标状态E向前推,可以分成四个阶 段,即四个子问题。 DE CE BE AE (2)策略:每个阶段到E的最省费用为本阶 段的决策路径。
13 B1
7 6 5 8 7
8 C1
3Hale Waihona Puke 7 5 3 2D17 C2
5
E
三个将在整体的最优决策路径上。
10 5 D2 8 C3 此时也无法定下第一,二,三阶段的城市那
B2 14
7
(6)第四次输入结点为A,决策输出结点可能为B1, B2。 同理可得决策路径为A:AB2,费用5+14=19 此时才正式确定每个子问题的结点中,那一个结点将 在最优费用的路径上。 子问题的决策中,只对同一城市(结点)比较优劣。 而同一阶段的城市(结点)的优劣要由下一个阶段去 决定。
•1号海盗知道,如果3号的方案被否决,那么最后 将只剩2个海盗,而1号将肯定一无所获——此外, 3号也明白1号了解这一形势。因此,只要3号的分 配方案给1号一点甜头使他不至于空手而归,那么 不论3号提出什么样的分配方案,1号都将投赞成票。 因此3号需要分出尽可能少的一点金子来贿赂1号海 盗
• 4号的分配方案应是:99块金子归自己,3 号一块也得不到,2号得1块金子,1号也是 一块也得不到。
动态规划基本步骤
• 找出最优解的性质,并刻划其结构特 征。 • 递归地定义最优值。 • 以自底向上的方式计算出最优值。 • 根据计算最优值时得到的信息,构造 最优解。
思考与练习
• 若城市路径示意图如下图所示, •
• 图中,每条边上的数字是通过这段道路所须 的平均时间。条件:从A地出发,只允许向 右或向上走。试寻找一条从A地到B地所需时 间最短路径和总时间。
• 从上例的求解结果中,我们不仅得到由A点出 发到终点E的最短路线及最短距离,而且还得 到了从所有各中间点到终点的最短路线及最短 距离,这对许多实际问题来讲是很有用的。
3.动态规划总体思想
• 动态规划算法与分治法类似,其基本思想也是将待求 解问题分解成若干个子问题
T(n)
=
n
T(n/2)
T(n/2)
• 所有的海盗都乐于看到他们的一位同伙被扔 进海里,不过,如果让他们选择的话,他们 还是宁可得一笔现金。他们当然也不愿意自 己被扔到海里。 • 所有的海盗都是聪明绝顶的,而且知道其他 的海盗也是聪明绝顶的。 • 此外,没有两名海盗是同等厉害的——这些 海盗按照完全由上到下的等级排好了座次, 并且每个人都清楚自己和其他所有人的等级。 • 这些金块不能再分,也不允许几名海盗共有 金块,因为任何海盗都不相信他的同伙会遵 守关于共享金块的安排。这是一伙每人都只 为自己打算的海盗。
第 五 章 动 态 规 划
1 海盗分金问题
• 5名海盗抢得了窖藏的100块金子,并打算瓜分 这些战利品。 • 这是一些讲民主的海盗(当然是他们自己特有 的民主),他们的习惯是按下面的方式进行分 配:最厉害的一名海盗提出分配方案,然后所 有的海盗(包括提出方案者本人)就此方案进 行表决。如果50%或更多的海盗赞同此方案, 此方案就获得通过并据此分配战利品。否则提 出方案的海盗将被扔到海里,然后下一名最厉 害的海盗又重复上述过程。
例如上图中,若路线I和J是A到C的最优路径,则根据最优 化原理,路线J必是从B到C的最优路线。这可用反证法证明: 假设有另一路径J'是B到C的最优路径,则A到C的路线取I和 J'比I和J更优,矛盾。从而证明J'必是B到C的最优路径。
子问题的重叠性
• 动态规划的关键在于解决冗余,这是动态 规划算法的根本目的。 • 动态规划实质上是一种以空间换时间的 技术,它在实现的过程中,不得不存储 产生过程中的各种状态,所以它的空间 复杂度要大于其它的算法。选择动态规 划算法是因为动态规划算法在空间上可 以承受,而搜索算法在时间上却无法承 受,所以我们舍空间而取时间。
7 5 13 B1
7 6 5 8 7 5
8 C1
3 7 5 3 2
19 A
D1
7 C2
10 C3
5
E
D2
B2 14
7
8
如何用计算机实现上述算法?
• 用数组来存储中间结果,用空间代价换 取时间效率 • 先自底向上构造中间结果,再自顶向下 作出最优决策
表一:
A B C D E
表三:各城市的最优后继 (使其到E 最近)
A
B2
f(A) f(B1) f(C1) f(B2) f(C2) f(C3)
f(D1) 0 f(D2)
B
C1 C1
C
D1 D2
D
E E
E
表二:各城市到E的最短距离
A 19 B 13 14 C 8 7 10 D 5 2 E 0
D2
由表二和表三作出最优决 策:AB2C1D1E
小结及比较

与穷举法相比,动态规划的方法有两个明显的 优点: (1)大大减少了计算量 (2)丰富了计算结果
(3)D1,D2是第一次输入的结点。他们到E 都只有一种费用: f(D1)=5 f(D2)=2
D1
5
E
D2
2
目前无法定下,哪一个点将在全程最优策略的路 径上。第二阶段计算中,5,2都应分别参加计算
(4)C1,C2,C3是第二次输入结点,他们到D1,D2 各有两种费用。此时应计算C1,C2,C3分别到E的最 少费用。 f(C1) =min{C1D1+ f(D1) ,C1D2+ f(D2)}。 计算结果是f(C1)= C1D1+ f(D1)=8 (D1) 同理C2的决策路径计算结果是C2+D2+ E , f(C2)=7 。 同理C3的决策路径计算结果是C3+D2+E,f(C3)=10。
4、数塔问题
有形如下图所示的数塔,从顶部出发,在每一结点可 以选择向左走或是向右走,一直走到底层,要求找出一条路 径,使路径上的值最大。
用暴力的方法,可以吗?
试想一下:
这道题如果用枚举法(暴力思想),在数 塔层数稍大的情况下(如31),则需要列 举出的路径条数将是一个非常庞大的数目 (2^30= 1024^3 > 10^9=10亿)。
• 最凶的一名海盗应当提出什么样的分配方案 才能使他获得最多的金子呢? • 我们按照这些海盗的威望值来给他们编号。 最怯懦的海盗为1,最厉害的海盗编号为5。 编号为5的海盗会提出什么分配方案呢?
• 如果从游戏的开头出发进行分析,那是走不了 多远的。 • 其原因在于,所有的战略决策都是要确定: “如果我这样做,那么下一个人会怎样做?” • 因此在你以下海盗所做的决定对你来说是重要 的,而在你之前的海盗所做的决定并不重要, 因为你反正对这些决定也无能为力了。
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