算法设计与分析期末总结

合集下载

算法期末总结与反思

算法期末总结与反思

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。

算法设计与分析实训课程学习总结解决复杂问题的高效算法设计方法

算法设计与分析实训课程学习总结解决复杂问题的高效算法设计方法

算法设计与分析实训课程学习总结解决复杂问题的高效算法设计方法在算法设计与分析实训课程中,我学到了如何解决复杂问题并设计出高效的算法。

本文将对我在课程学习过程中的体会与收获进行总结,并分享一些关于高效算法设计方法的经验。

一、课程学习体会与反思在算法设计与分析实训课程中,我通过课堂学习、课后实践以及与同学的讨论,逐渐掌握了解决复杂问题的基本方法与技巧。

在实践过程中,我发现以下几点对于算法设计与分析至关重要。

首先,我学会了分析问题的复杂度。

在面对一个复杂问题时,我首先要了解问题的规模与特点,然后通过算法分析来确定问题的复杂度。

这有助于我选择合适的算法以及评估算法的性能。

通过对问题复杂度的深入理解,我能够更加准确地估计算法的执行时间和资源消耗,为解决问题提供依据。

其次,我学会了设计优化的算法。

在解决复杂问题时,我需要根据问题的特性与需求,选择适合的数据结构和算法策略。

比如,对于大规模数据的排序问题,我可以选择使用快速排序算法来提高排序效率;对于图论问题,我可以采用广度优先搜索或深度优先搜索等算法来遍历图结构。

通过深入研究各种算法,我不断完善和优化代码,并提高了算法的执行效率。

第三,我意识到算法的可读性和可维护性同样重要。

一个好的算法应当具备良好的可读性,使得其他人能够轻松理解代码的逻辑。

同时,它也应当具备良好的可维护性,方便日后的修改和扩展。

在课程实践中,我学会了合理拆分代码,注释清晰以及采用模块化设计等方法,提高代码的可读性和可维护性。

二、高效算法设计方法分享在实践中,我总结了一些高效算法设计方法,希望能为大家提供一些参考。

1. 分而治之(Divide and Conquer):将复杂问题划分成若干个子问题,然后逐个解决。

通过将问题分解成更小的子问题,可以降低问题的复杂度,提高算法的效率。

典型的应用包括归并排序和快速排序等。

2. 动态规划(Dynamic Programming):将原问题划分成若干个子问题,然后通过构建一个多阶段决策模型,逐步求解得到最优解。

算法设计期末总结

算法设计期末总结

算法设计期末总结在这个学期的算法设计课程中,我学到了许多关于算法设计和分析的知识和技巧。

通过课程的学习和实践,我对算法设计的原则、常用算法和问题求解的方法有了更深入的理解。

本文将对我在本学期算法设计课程中所学到的内容进行总结,并对未来的学习和发展提出一些展望。

一、算法设计的基本原则在算法设计的过程中,有一些基本原则是需要遵循的。

首先,算法应该是正确的,即能够解决给定的问题。

其次,算法的效率也是非常重要的,因为对于大规模问题,如果算法的时间和空间复杂度太高,将导致运行时间过长或者无法处理。

另外,算法应该是可读性和可维护性好的,便于其他人理解和修改。

最后,算法的稳定性也是需要考虑的,即对于输入的变化,算法的输出应该是一致的。

二、常用的算法和数据结构在算法设计中,有一些常用的算法和数据结构可以帮助解决大部分的问题。

其中,常见的数据结构有线性表、树、图等,而常用的算法有排序、查找、图算法等。

对于不同类型的问题,选择合适的数据结构和算法是非常重要的,可以大大提高算法的效率。

在课程的学习中,我对线性表、树和图等数据结构进行了详细的学习和实践。

线性表是一种最简单的数据结构,常见的有数组和链表。

对于线性表的操作,如插入、删除、查找等,有不同的实现方法和时间复杂度。

树是一种常见的非线性结构,有很多种类型,如二叉树、堆等。

树的遍历和查找是树算法中常见的操作。

图是一种复杂的数据结构,由节点和边组成,有很多种表示方法和算法。

图的遍历和最短路径算法是图算法中重要的内容。

此外,排序算法是算法设计中重要的一部分。

我学习了冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序等常见的排序算法,并对它们的思想、实现和时间复杂度有了更深入的理解。

三、问题求解的方法在算法设计中,我们经常需要求解各种类型的问题,如搜索问题、优化问题等。

对于不同类型的问题,有一些常见的求解方法可以参考。

其中,穷举法、贪心法、动态规划法是常见的求解方法。

穷举法是一种简单直观的求解方法,它通过枚举所有可能的解来找到问题的解。

算法设计期末大题分析总结

算法设计期末大题分析总结

算法设计期末大题分析总结1. 前言在本次算法设计期末大题分析中,我将对所给的几个算法问题进行详细的分析和总结。

这几个算法问题涉及了各个领域,包括图论、动态规划、字符串处理等等。

在解决这些问题的过程中,我运用了所学的算法知识和编程技巧,通过合理的算法设计和优化,解决了这些问题。

2. 问题1:最小生成树给定一个无向图,每个边都有一个正的权值。

我们需要找到一个最小生成树,使得所有边的权值之和最小。

这是一个非常经典的图论问题,常用的解决方法包括Kruskal算法和Prim算法。

在本次问题中,我使用了Prim算法来解决这个问题。

Prim算法的基本思想是从一个顶点开始,逐渐构造最小生成树,每次选择一个与当前顶点距离最短的边。

通过运用堆数据结构来加速选取最短边的过程,使得算法能够在较短的时间内求解问题。

3. 问题2:最长递增子序列给定一个序列,我们需要找到一个最长的递增子序列,即该子序列中的元素按照从小到大的顺序排列。

这是一个动态规划问题,常用的解决方法是使用动态规划算法来求解。

在本次问题中,我使用了动态规划算法来解决这个问题。

动态规划算法的基本思想是将一个大问题划分成若干个相同或者类似的子问题,并且逐步求解这些子问题,最终得到整个问题的解。

为了实现这个算法,我设计了一个动态规划数组dp,其中dp[i]表示以第i个元素结尾的最长递增子序列的长度。

通过不断更新dp数组中的值,最终可以得到最长递增子序列的长度。

4. 问题3:字符串替换给定一个字符串S和两个子串A和B,我们需要将字符串S中所有的子串A都替换成子串B。

这是一个字符串处理问题,常用的解决方法是使用字符串匹配算法来求解。

在本次问题中,我使用了KMP算法来解决这个问题。

KMP算法的基本思想是通过预处理模式串来减少匹配的次数,从而提高算法的效率。

为了实现这个算法,我设计了一个next 数组,其中next[i]表示在模式串的第i个字符之前的子串中,最长的相等的前缀和后缀的长度。

算法设计与分析总结

算法设计与分析总结

算法设计与分析总结一、算法引论算法:通常人们将算法定义为一个有穷的指令集,这些指令为解决某一特定的任务规定了一个运算序列。

什么是算法?计算机来解决的某一类问题的方法或步骤。

算法是程序的核心。

算法的两个要素:算法是由操作与控制结构两个要素组成。

(1)操作①算术运算:加、减、乘、除等。

②关系运算:大于、大于等于、小于、小于等于、等于、不等于等。

③逻辑运算:与、或、非等。

④数据传送:输入、输出、赋值等。

(2)控制结构各操作之间的执行顺序:顺序结构、选择结构、循环结构,称为算法的三种基本结构一个算法应当具有以下特性:1、输入。

一个算法必须有0个或多个输入。

它们是算法开始运算前给予算法的量。

2、输出。

一个算法应有一个或多个输出,输出量是算法计算的结果。

3、确定性。

算法的每一步都应确切地、无歧义的定义,对于每一种情况,需要执行的动作都应严格的,清晰的规定。

4、有穷性。

一个算法无论在什么情况下都应在执行有穷步后结束。

5、有效性。

算法中每一条运算都必须是足够基本的。

原则上都能够被精确的执行。

6、一个问题可以有多个解决的算法。

程序可以不满足条件4。

计算机程序是算法的实例,是算法采用编程语言的具体实现。

算法的分类:(1)数值计算算法(2)非数值计算算法算法的表示:1、自然语言2、传统流程图3、N-S流程图4、伪代码5、计算机语言计算机程序设计中有两个核心目标:1、算法必须是易于理解,编码和调试的2、设计的算法能够最有效的使用计算机的资源。

目标1是软件工程的概念 ;目标2是数据结构和算法设计的概念 ;判断一个算法的优劣,主要有以下标准:1、正确性:要求算法能够正确的执行预先规定的功能和性能要求。

2、可使用性:要求算法能够很方便的使用。

3、可读性:算法应当是可读的,这是理解、测试和修改算法的需要。

4、效率:算法的效率主要指算法执行时计算机资源的消耗,包括存储和运行时间的开销。

5、健壮性:要求在算法中对输入参数、打开文件、读文件记录、子程序调用状态进行自动检错、报错并通过与用户对话来纠错的功能,也叫作容错性或例外处理。

算法设计与分析心得

算法设计与分析心得

算法设计与分析心得在当今数字化的时代,算法无处不在,从我们日常使用的手机应用到复杂的科学研究,从金融交易到交通管理,算法都在发挥着至关重要的作用。

作为一名对算法设计与分析充满兴趣和探索欲望的学习者,我在这个领域中经历了一段充满挑战与收获的旅程。

算法,简单来说,就是解决特定问题的一系列清晰、准确的步骤。

它就像是一本精心编写的指南,告诉计算机在面对各种情况时应该如何做出决策和处理数据。

而算法设计与分析,则是研究如何创造出高效、正确的算法,并评估它们在不同场景下的性能。

在学习算法设计的过程中,我深刻认识到了问题的定义和理解是至关重要的第一步。

如果不能清晰地明确问题的要求和约束条件,那么后续的设计工作就很容易偏离方向。

例如,在解决一个排序问题时,我们需要明确是对整数进行排序还是对字符串进行排序,是要求稳定排序还是非稳定排序,以及数据规模的大小等。

只有对这些细节有了准确的把握,我们才能选择合适的算法策略。

选择合适的算法策略是算法设计的核心。

这就像是在众多工具中挑选出最适合完成特定任务的那一个。

常见的算法策略包括分治法、动态规划、贪心算法、回溯法等。

每种策略都有其适用的场景和特点。

分治法将一个大问题分解为若干个规模较小、结构相似的子问题,然后逐个解决子问题,最后合并子问题的解得到原问题的解。

动态规划则通过保存子问题的解来避免重复计算,从而提高效率。

贪心算法在每一步都做出当前看起来最优的选择,希望最终能得到全局最优解。

回溯法则通过不断尝试和回退来寻找问题的解。

以背包问题为例,如果我们要求在有限的背包容量内装入价值最大的物品,贪心算法可能会因为只考虑当前物品的价值而忽略了整体的最优解。

而动态规划则可以通过建立状态转移方程,计算出在不同容量下能获得的最大价值,从而得到准确的最优解。

在实现算法的过程中,代码的准确性和可读性同样重要。

清晰的代码结构和良好的注释能够让我们更容易理解和维护算法。

而且,在实际编程中,还需要考虑边界情况和异常处理,以确保算法的健壮性。

算法设计与分析期末资料总结

算法设计与分析期末资料总结

1、用计算机求解问题得步骤: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:算法就是指在解决问题时,按照某种机械步骤一定可以得到问题结果得处理过程3、算法得三要素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:一个算法必须总就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得含义。

不存在二义性。

只有一个入口与一个出口可行性:一个算法就是可行得就就是算法描述得操作就是可以通过已经实现得基本运算执行有限次来实现得。

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得集合。

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得量。

算法设计得质量指标:正确性:算法应满足具体问题得需求;可读性:算法应该好读,以有利于读者对程序得理解;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,而不就是产生莫名其妙得输出结果。

效率与存储量需求:效率指得就是算法执行得时间;存储量需求指算法执行过程中所需要得最大存储空间。

一般这两者与问题得规模有关。

经常采用得算法主要有迭代法、分而治之法、贪婪法、动态规划法、回溯法、分支限界法迭代法基本思想:迭代法也称“辗转法”,就是一种不断用变量得旧值递推出新值得解决问题得方法。

解题步骤:1、确定迭代模型。

根据问题描述,分析得出前一个(或几个)值与其下一个值得迭代关系数学模型。

2、建立迭代关系式。

迭代关系式就就是一个直接或间接地不断由旧值递推出新值得表达式,存储新值得变量称为迭代变量3、对迭代过程进行控制。

确定在什么时候结束迭代过程,这就是编写迭代程序必须考虑得问题。

不能让迭代过程无休止地重复执行下去。

迭代过程得控制通常可分为两种情况:一种就是所需得迭代次数就是个确定得值,可以计算出来;另一种就是所需得迭代次数无法确定。

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

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。

算法设计与分析期末总结

算法设计与分析期末总结

算法设计与分析期末总结一、课程概述算法设计与分析是计算机科学与技术专业核心课程之一,主要讲解算法的设计与分析方法。

通过学习该课程,我对算法设计和分析的基本概念、方法和工具有了深入的了解和掌握。

以下是我在该课程中的学习心得与总结。

二、学习内容1. 算法设计与分析的基本概念:学习了算法的定义、算法的设计、算法的复杂度等基本概念,了解了算法在计算中的重要性。

2. 分治法与递归法:学习了分治法与递归法的基本思想与原理,并运用分治法与递归法设计了一些典型的算法,如归并排序、快速排序等。

3. 动态规划:学习了动态规划的基本思想与原理,并通过实例学习了如何应用动态规划解决实际问题,如最长公共子序列问题、背包问题等。

4. 贪心算法:学习了贪心算法的基本思想与原理,并运用贪心算法解决了一些经典问题,如活动选择问题、霍夫曼编码问题等。

5. 图算法:学习了图的基本概念与遍历算法,了解了图的存储结构与遍历算法的实现,掌握了图的广度优先搜索与深度优先搜索算法。

6. NP完全问题与近似算法:学习了NP完全问题的定义与判定方法,了解了NP完全问题的困难性,学习了近似算法的设计与分析方法,并运用近似算法解决了一些实际问题。

三、学习方法1. 阅读教材与参考书籍:在课程学习过程中,我认真阅读了教材和相关参考书籍,对于课上讲解的概念和算法有了更深入的理解。

2. 完成编程作业:课程布置了一些编程作业,通过编写代码实现算法,我进一步理解了算法的具体实现细节。

3. 解题训练与思考:课程中也布置了一些习题和思考题,通过解题训练和思考,我进一步巩固了算法设计与分析的基本概念和方法。

四、学习收获1. 对算法设计与分析的基本概念与方法有了深入了解和掌握。

2. 对算法的复杂度分析方法和技巧有了更清晰的认识。

3. 加强了问题抽象和建模的能力,能够将实际问题转化为算法设计与分析的问题。

4. 提高了编程能力和算法实现的技巧,能够编写高效、优雅的代码。

5. 培养了思考和解决问题的能力,对于复杂的问题能够进行分析、拆解和解决。

算法设计与分析学习总结

算法设计与分析学习总结

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**********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。

算法设计与分析期末备考知识点总结

算法设计与分析期末备考知识点总结

算法设计与分析期末备考知识点总结●通俗地说,算法是解决咨询题的办法,严格地讲,算法是对特定咨询题求解步骤的一种描述,是指令的有限序列。

●算法还必须满脚一下五个重要特性:输入、输出、有穷性、确定性、可行性。

●程序(Program)是对一具算法使用某种程序设计语言的具体实现,原则上,算法能够用任何一种程序设计语言来实现。

啥是算法的计算复杂性?●算法分析指的是对算法所需要的两种计算机资源——时刻和空间(时刻复杂性和空间复杂性举行估算,所需要的资源越多,该算法的复杂性就越高。

●表示计算复杂性的O你掌握了?若存在两个正的常数c和n0,关于任意n≥n0,都有T(n)≤c×f(n),则称T(n)=O(f(n))(或称算法在O(f(n))中)。

我们要紧介绍了哪几种算法设计办法?分治法:将一具难以直截了当解决的大咨询题,分割成一些规模较小的子咨询题,以便各个击破,分而治之。

减治法:减治法在将原咨询题分解为若干个子咨询题后,利用了规模为n 的原咨询题的解与较小规模(通常是n/2)的子咨询题的解之间的关系,这种关系通常表现为:(1)原咨询题的解只存在于其中一具较小规模的子咨询题中;(2)原咨询题的解与其中一具较小规模的解之间存在某种对应关系。

由于原咨询题的解与较小规模的子咨询题的解之间存在这种关系,因此,只需求解其中一具较小规模的子咨询题就能够得到原咨询题的解。

动态规划法、贪心算法、回溯算法、概率RAM程序分治法------合并排序设算法4.3对n个元素排序的时刻复杂性为T(n),则该二路归并排序算法存在如下递推式:二路归并排序的时刻代价是O(nlog2n)。

所需空间只要O(m+n+min(m, n))的空间就够了(假设两个合并串的长度分不为m和n)。

分治法------快速排序在最好事情下在具有n个记录的序列中,一次划分需要对整个待划分序列扫描一遍,则所需时刻为O(n)。

时刻复杂度为O(nlog2n)。

在最坏事情下必须通过n-1次递归调用才干把所有记录定位,而且第i趟划分需要通过n-i 次关键码的比较才干找到第i个记录的基准位置,所以,总的比较次数为:时刻复杂度为O(n2)分治法------最大子段递推式:算法时刻复杂度:O(nlog2n)分治法------棋盘覆盖咨询题T(k)满脚如下递推式:分治法------循环赛日安排咨询题基本语句的执行次数是:算法的其时刻复杂性为O(4k)。

计算机科学与技术课程总结模板算法设计与分析

计算机科学与技术课程总结模板算法设计与分析

计算机科学与技术课程总结模板算法设计与分析算法设计与分析总结在计算机科学与技术课程中,算法设计与分析是一个重要的模块。

通过学习这一模块,我对算法的设计原理和分析方法有了更深入的认识。

本文将对我的学习经验进行总结,并分享一些关于算法设计与分析的模板。

一、算法设计在算法设计中,我们需要考虑如何以有效的方式解决问题。

以下是一些常用的算法设计策略:1. 贪心算法贪心算法通常采取局部最优的策略,在每个阶段都做出当前状态下最好的选择。

这种算法设计策略适用于一些优化问题,但在其他问题上可能无法得到最优解。

2. 动态规划动态规划通过将问题分解成子问题来解决。

它通常用于那些具有重叠子问题和最优子结构性质的问题。

通过记忆化搜索或自底向上的方式,可以避免重复计算,提高算法效率。

3. 分治算法分治算法将问题划分成多个相互独立的子问题,并对这些子问题进行递归求解。

最后,将子问题的解合并得到原问题的解。

快速排序和归并排序是分治算法的经典例子。

4. 回溯算法回溯算法通过不断试探和回退来搜索所有的解空间。

它通常用于解决组合、排列和搜索问题。

在解空间树中进行深度优先搜索,当发现当前分支不满足条件时,回溯到上一步进行下一种可能的尝试。

二、算法分析在算法设计的过程中,我们需要对算法的性能进行分析,以评估其在不同情况下的表现。

以下是一些常用的算法分析方法:1. 时间复杂度时间复杂度描述了算法执行时间随输入规模增长的变化趋势。

通过统计算法中的基本操作数量,可以得到算法的时间复杂度。

常见的时间复杂度有O(1)、O(n)、O(n^2)等。

2. 空间复杂度空间复杂度描述算法在执行过程中所需的内存空间。

通过统计算法中使用的额外空间大小,可以得到算法的空间复杂度。

常见的空间复杂度有O(1)、O(n)等。

3. 最优化准则最优化准则通常指算法在解决问题中所考虑的最优性标准。

根据问题的具体要求,我们可以选择不同的最优化准则来设计和评估算法。

一些常见的最优化准则包括最小时间、最小空间、最大利润等。

算法设计期末重点考点总结

算法设计期末重点考点总结

算法设计期末重点考点总结Introduction介绍在计算机科学中,算法是解决问题的一种明确指令序列。

算法设计是计算机科学的核心内容之一,它涉及到解决问题的策略、方法和技巧。

在计算机科学的教学中,算法设计往往是一门重要的课程,也是计算机科学专业学生的重要基础知识之一。

本文将介绍算法设计期末考试中的重点考点。

我们将讨论以下五个方面:分治法、动态规划、贪心算法、图算法和字符串匹配算法。

一、分治法分治法是一种递归问题解决方法。

它将问题分解成更小的子问题,然后逐个解决这些子问题,最后将它们的解合并在一起。

这种方法的核心思想是将大问题分解成小问题,使得问题的规模可以被控制。

分治法通常适用于问题可分解为更小的、相互独立的子问题的情况。

在分治法的应用中,通常有三个步骤:1. 分解:将问题分解成更小的子问题。

2. 解决:逐个解决子问题,通常通过递归方式。

3. 合并:将解合并在一起,得到整个问题的解。

在分治法中,我们常常遇到的问题包括排序、查找、计算等。

二、动态规划动态规划是解决多阶段决策问题的一种方法。

它将问题分解成一系列的阶段,每个阶段都有一个决策点。

动态规划的核心思想是通过选择最优的决策来获得最优解。

在动态规划的应用中,通常有四个步骤:1. 定义状态:根据问题的特点定义所需要的状态。

2. 建立状态转移方程:根据问题的特点,建立所需要的状态转移方程。

3. 初始化:初始化问题的边界条件。

4. 计算最优解:根据状态转移方程计算最优解。

动态规划常常用于解决最优化问题,如矩阵链乘法、背包问题等。

三、贪心算法贪心算法是一种解决优化问题的方法。

它通过每一步的局部最优选择来得到全局最优解。

贪心算法的核心思想是利用局部最优解来推导出全局最优解,并且在每一步只做出当前最好的选择。

在贪心算法的应用中,通常有四个步骤:1. 选择策略:根据问题的特点选择局部最优的策略。

2. 筛选策略:根据策略进行筛选,去掉不可用的选项。

3. 执行策略:根据策略执行操作,得到答案的一部分。

算法设计与分析期末资料总结

算法设计与分析期末资料总结

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、分支限界法迭代法基本思想: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。

解题步骤:1、确定迭代模型。

根据问题描述,分析得出前一个(或几个)值与其下一个值的迭代关系数学模型。

2、建立迭代关系式。

迭代关系式就是一个直接或间接地不断由旧值递推出新值的表达式,存储新值的变量称为迭代变量3、对迭代过程进行控制。

确定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。

对于前一种情况,可以构建一个固定次数的循环来实现对迭代过程的控制;对于后一种情况,需要进一步分析出用来结束迭代过程的条件。

算法与分析期末报告总结

算法与分析期末报告总结

算法与分析期末报告总结一、引言算法与分析作为计算机科学中的核心课程之一,主要介绍了算法设计与分析方法以及常见的算法模型和技术。

通过本学期的学习,我对算法设计与分析的基本概念和原理有了更深入的理解,并掌握了一些常用的算法和数据结构,提高了解决实际问题的能力。

二、算法设计与分析方法在本学期的课程中,我们学习了多种算法设计与分析方法,包括贪心算法、动态规划、分治法和回溯法。

这些方法具有不同的特点和适用范围,在解决问题时可以根据实际情况选择合适的方法。

1. 贪心算法贪心算法是一种简单、高效的算法设计与分析方法,它通过每一步选择局部最优解来达到全局最优解。

贪心算法通常用来求解优化问题,如最小生成树、最短路径和背包问题等。

在贪心算法的设计中,我们需要注意选择局部最优解是否能够推导出全局最优解,即贪心选择性质。

同时,我们还需要证明贪心算法的正确性和计算复杂度。

2. 动态规划动态规划是一种将复杂问题分解成子问题的方法,并将子问题的解保存起来,避免重复计算。

通过动态规划,我们可以得到问题的最优解。

动态规划的核心思想是利用子问题的解构建更大规模问题的解,通常需要定义递推关系和边界条件,以计算出每个子问题的解。

动态规划算法通常需要使用一个表格来保存子问题的解,从而提高计算效率。

3. 分治法分治法是一种将复杂问题分解成相互独立且相同结构的子问题的方法,并将子问题的解合并起来获得原问题的解。

分治法通常用递归的方式实现。

分治算法的核心思想是将问题分解成多个规模较小且结构相同的子问题,并通过递归求解子问题。

最后将子问题的解合并起来,得到原问题的解。

分治算法通常能够有效地降低问题的规模,提高算法的效率。

4. 回溯法回溯法是一种通过试错方法搜索问题的解空间的方法。

回溯法通过不断地回退和尝试可行的解,来找到问题的解。

回溯算法的核心思想是通过深度优先搜索的方式来遍历问题的解空间,并通过剪枝操作来减少无效的搜索。

回溯法通常需要使用递归的方式实现。

算法课期末总结

算法课期末总结

算法课期末总结Introduction算法课是计算机科学和工程专业的一门重要课程,它涵盖了算法设计和分析的基础知识。

在本学期的算法课程中,我学习了各种常见的算法和数据结构,并通过作业和项目实践进一步加深了对这些算法的理解和应用。

In this final summary, I will briefly discuss the topics covered in the course, the techniques and concepts I have learned, and the challenges I have faced during the semester.Topics CoveredThe algorithm course covered a wide range of topics, including but not limited to:- Sorting algorithms: bubble sort, insertion sort, selection sort, merge sort, quick sort, heap sort- Searching algorithms: linear search, binary search, hash tables- Graph algorithms: breadth-first search (BFS), depth-first search (DFS), Dijkstra's algorithm, Bellman-Ford algorithm, Floyd-Warshall algorithm- Dynamic programming: Fibonacci sequence, knapsack problem, longest common subsequence- Greedy algorithms: interval scheduling, Huffman coding, minimum spanning tree (Prim's and Kruskal's algorithms)- Divide and conquer algorithms: binary search, matrix multiplication, closest pair of points - NP-Completeness and approximation algorithms: traveling salesman problem, vertex cover problemTechniques and Concepts LearnedThroughout the course, I have learned various techniques and concepts related to algorithm design and analysis. Some of the key concepts include:- Time and space complexity analysis: understanding the efficiency and performance of algorithms- Recursion: solving problems by dividing them into smaller subproblems recursively- Iterative algorithms: solving problems using loops and iterative processes- Data structures: understanding various data structures such as arrays, linked lists, stacks, queues, trees, and graphs- Algorithm design paradigms: understanding the different approaches to algorithm design, such as dynamic programming, greedy algorithms, and divide and conquer- Graph theory: understanding the fundamental concepts of graphs, including vertices, edges, and adjacency matrices/linked lists- Complexity classes: understanding the classes P, NP, and NP-complete, and the relationship between them- Approximation algorithms: developing algorithms that provide near-optimal solutions for NP-complete problemsChallenges FacedDuring the course, I faced several challenges, particularly in understanding and implementing the more complex algorithms and data structures. Some of the challenges I encountered include:- Understanding the theoretical aspects of algorithm analysis and proving their correctness- Implementing complex algorithms efficiently and correctly, especially when dealing with large datasets- Analyzing the time and space complexity of algorithms and understanding their impact on performance- Applying the learned techniques to solve real-world problems through assignments and projects- Balancing time and effort between studying the theoretical aspects of algorithms and implementing them in codeLessons LearnedThrough my experiences in this algorithm course, I have learned several valuable lessons:1. Understanding algorithm complexity is crucial: Analyzing the time and space complexity of algorithms is essential in determining their efficiency and suitability for various applications. It helps in selecting the most appropriate algorithm for a given problem.2. Mastery requires practice: To comprehend and implement complex algorithms, continuous practice and hands-on experience are necessary. Solving assignments and working on projects helped solidify my understanding and improved my problem-solving skills.3. Collaboration is beneficial: Collaborating with peers and engaging in discussions greatly enhanced my understanding of algorithms. Collaborative assignments and group projects allowed for the exchange of ideas and different approaches to problem-solving.4. Visualization aids comprehension: Visualizing algorithms and their steps through diagrams or animations can help in understanding their flow and operation. Online resources like visualization tools and tutorials were helpful in gaining a deeper understanding of complex algorithms.5. Real-world applications add value: Applying algorithms to solve real-world problems, such as optimizing resource allocation or route planning, demonstrated the relevance and practicality of the course material. It also highlighted the significance of algorithms in various industries and fields.ConclusionThe algorithm course provided a comprehensive understanding of various algorithms and data structures. Through theoretical learning, practical assignments, and collaborative projects, I gained valuable insights into algorithm complexity, design paradigms, and their applications. While the course presented challenges, it also brought me a sense of achievement as I became more proficient in algorithm design, analysis, and implementation. This course has undoubtedly equipped me with a strong foundation in algorithms, which will be invaluable in my future endeavors in computing and problem-solving.。

算法分析期末总结

算法分析期末总结

第一章:1. 算法定义:算法是若干指令的有穷序列,满足性质:(1)输入:有外部提供的量作为算法的输入。

(2)输出:算法产生至少一个量作为输出。

(3)确定性:组成算法的每条指令是清晰,无歧义的。

(4)有限性:算法中每条指令的执行次数是有限的,执行每条指令的时间也是有限的。

2. 程序定义:程序是算法用某种程序设计语言的具体实现。

可以不满足算法的性质(4)。

3. 算法复杂性分为时间复杂性和空间复杂性。

4. 可操作性最好且最有使用价值的是最坏情况下的时间复杂性。

5. O(n)定义:存在正的常数C 和自然数N 0,当N>=N 0时有f(N)<=Cg(N),则称函数f(N)当N 充分大时有上界,记作f(N)=O(g(n)).6. Ω(n)定义:存在正的常数C 和自然数N 0,当N>=N 0时有f(N)>=Cg(N),则称函数f(N)当N 充分大时有上界,记作f(N)=Ω(g(n)).7. θ(n)定义:当f(n)=O(g(n))且f(N)=Ω(g(n)),记作f(N)=θ(g(n)),称为同阶。

8. 求下列函数的渐进表达式:3n 2+10n ~~~O(n 2) n 2/10+2n ~~~O(2n )21+1/n~~~O(1) logn 3~~~O(logn) 10log3n ~~~O(n) 9. 从低到高渐进阶排序:2 logn n 2/3 20n 4n 2 3n n!第二章:1. 分治法的设计思想:将一个难以直接解决的问题,分割成一些规模较小的相同问题,以便各个击破分而治之。

2. 例1 Fibonacci 数列 代码(注意边界条件)。

int fibonacci(int n) {if (n <= 1) return 1;return fibonacci(n-1)+fibonacci(n-2);}3. Ackerman 函数双递归。

A(1,1)代入求值。

A(1,1)=A(A(0,1),0)=A(1,0)=24. 全排列的递归算法代码。

算法设计与分析-总结1

算法设计与分析-总结1

一些概念递归:直接或间接的调用自身算法称为递归算法;用函数自身给出定义的函数称为递归函数。

分治法的设计思想是,将一个难以直接解决的大问题,分割成一些规模较小的相同问题,以便各个击破,分而治之。

分治法(divide-and-conquer)的基本思想:A分割成k个更小规模的子问题。

B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。

C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。

设计动态规划算法的步骤(1)找出最优解的性质,并刻划其结构特征。

(2)递归地定义最优值。

(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,构造最优解。

最优子结构性质:矩阵连乘计算次序问题的最优解包含着其子问题的最优解。

递归算法求解问题时,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。

这种性质称为子问题的重叠性质贪心算法: 贪心算法总是作出在当前看来最好的选择,它并不从整体最优考虑,它所作出的选择只是在某种意义上的局部最优选择。

活动安排问题就是要在所给的活动集合中选出最大的相容活动子集合,是可以用贪心算法有效求解的很好例子。

贪心算法:贪心算法求解的这类问题一般具有2个重要的性质:贪心选择性质和最优子结构性质。

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。

当一个问题的最优解包含其子问题的最优解时,称此问题具有最优子结构性质贪心算法与动态规划算法的差异:贪心算法和动态规划算法都要求问题具有最优子结构性质,这是2类算法的一个共同点。

动态规划算法通常以自底向上的方式解各子问题,而贪心算法则通常以自顶向下的方式进行,以迭代的方式作出相继的贪心选择,每作一次贪心选择就将所求问题简化为规模更小的子问题。

0-1背包问题:给定n种物品和一个背包。

物品i的重量是Wi,其价值为Vi,背包的容量为C。

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)

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。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

● 算法概述 算法性质:算法是输入、输出、有限性、确定性,若干条指令组成的有穷序列;程序可以不符合有限性是算法用某种程序设计语言的具体实现;算法复杂性:时间复杂性、空间负责性;O 阶数高,欧姆阶低,h 相等。

O 定义:存在正的常数C 和自然是N0,使得当N>=N0时,有f(N)<=Cg(N),则称f(N)当N 充分大时上有界,且g (N )是他的一个上界,记为f(N)=O(g(N)). P 类问题:多项式时间内求解的判定问题,确定性计算模型下的已解类问题类;NP 类问题:非确定性多项式时间可解的判定问题;非确定性计算模型下的易验证问题类。

● 递归与分治策略 递归算法定义:直接或间接调用自身的算法;用函数自身给出定义的函数称为。

;阶乘、数列分治基本思想:将一个规模为n 的问题分解我k 个规模较小的子问题,这些子问题相互独立且与原问题相同。

递归的解决这些问题,然后将各个子问题的解合并得到原问题的解。

分治法的基本步骤:(1)分解:将原问题分解为若干个规模较小、相互独立、与原问题形式相同的子问题;(2)解决:若子问题规模较小容易被解决则直接解决,否则递归递归解决各个子问题;(3)合并:将各个自问的解合并为原问题的解。

分治法解决问题的基本特征:(1)该问题缩小到一定的程度就可以很容易的解决;(2)该问题可以分解为若干个规模较小的相同问题,即该问题具有最优子结构性质;(3)利用该问题分解出的子问题可以合并为该问题的解。

(4)原问题分解出来的子问题是相互独立的,问题之间不包含公共子问题。

二分搜索描述:(分治策略的典型)将n 个元素分成个数大致相同的两半,取a[n/2 ]与x 相比较,如果x=a[n/2 ],找到x 算法终止;如果x<a[n/2 ],则只在数组的a 的左半边分继续搜索x ,如果x>a[n/2 ]。

合并排序:将待排序的元素分成大小大致相同的两个子集合,分别对两个子集合进行排序,最终将排序好的子集合合并成所要求的排好序的集合。

自然排序:自然排序是合并排序的变形;找出所有排好序的子数组段,将相邻的排好序的子数组段两两合并,构成更大的排好序的子数组段,直至整个数组排好序。

快速排序:分解:以a[p]为基准元素,将a[p:r]划分为3段a[p,q-1],a[q],a[q+1,r],使a[p,q-1]中的元素都小于a[q],a[q+1,r]中的元素都大于a[q],下标q 在划分过程中确定;递归求解:通过递归调用快速排序算法对a[p,q-1],a[q+1,r]进行排序;合并:对于a[p,q-1],a[q+1,r]的排序是就地进行的,所以在a[p,q-1],a[q+1,r]都已经排好序,得到的a[p:r]为排好序的数组。

快速排序算法改进:随机选择策略的快速排序算法(舍伍德算法);在a[p:r]中随机选出一个元素作为划分基准,期望得到的划分是较对称的。

线性时间选择:在n 个元素中找出第k 小的元素1<=k<=n ;其基本思想是对输入数组进行递归划分,对划分出的子数组之一进行递归处理。

也属于随机化算法,舍伍德算法。

● 动态规划问题动态规划算法基本思想:将带求解的问题分解为若干个子问题,子问题往往不是相互对立的,对子问题进行求解并用一个表来记录所有已解决的子问题的答案,通过子问题的解获得原问题的解。

动态规划算法设计步骤:(1)找出最优解性质,并刻画其结构特征;(2)递归定义最优值;(3)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最优解;动态规范算法基本要素:最优子结构性质和子问题重叠性质;最优子结构性质:问题的最优解中包含了其子问题的最优解;重叠字问题:在用递归算法自定向下解决问题时每次产生的问题都不总是新问题,有些子问题被反复计算多次。

备忘录方法:(动态规划算法的变形)用表格保存已解决子问题的答案,需要是直接查看不需要重复求解(相同点),动态规划为自底向上递归,备忘录方法为自顶向下(不同点)。

与直接递归方法的控制结构相同,但是在每个解过的子问题建立备忘录需要时可查看,避免相同自问题重复求解。

矩阵连乘积:最少数乘次数{}11[][][][][1][]min i k j i k ji j m i j m i k m k j p p p i j -≤≤=⎧⎪=+++<⎨⎪⎩ 动态规划—0-1背包问题:m(i,j)为最优值,其中i 表示可以放入的物品为i 、i+1。

n ,j 表示背包剩余容量为j.max{(1,),(1,)}(,)(1,)0i i i i m i j m i j w v j w m i j m i j j w ++-+≥⎧=⎨+≤<⎩ (,)00n nn v j w m n j j w ≥⎧=⎨≤<⎩动态规划算法与分治法的异同:(同)都是将规模较大的问题划分为规模较小的子问题进行求解,通过子问题的解得到原问题的解;(不同点)动态规划算法中分解得到的子问题往往不是相互对立的,分治法中得到的自问题往往是相互对立的。

●贪心算法贪心算法概念:总是做出当前看来最好的选择,及做出的选择为局部最优选择,并期望得到整体最优。

贪心算法的基本要素:贪心选择性、最优子结构性质。

贪心选择性是指,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。

贪心选择算法与动态规划算法的异同点:同:都要求问题具有最优子结构性质;异:动态规划算法为自底向上的方式解各子问题,贪心算法为自顶向下的方式进行,以迭代的方式作出相继的贪心选择,每做一次贪心选择问题就转换为规模更小的字问题。

活动安排问题:选择具有最早完成时间的活动,是剩余的可安排时间段极大化,一边安排尽可能多的相容活动。

装载策略:重量轻者先装。

前缀码:对每一个字符规定为0,1串作为其代码,并要求任一字符的代码都不是其他字符的代码的前缀。

●回溯法回溯法定义:以深度优先的方法搜索问题解的算法。

回溯法基本思想:确定解空间的组织结构后,从开始结点(根节点)出发,以深度优先的方式搜索整个解空间。

这个开始结点成为活结点,同时也成为当前的扩展结点。

在当前的扩展结点出,搜索向纵深方向移至一个新的结点。

这个新的节点成为当前的扩展结点。

若果当前的扩展结点不能再向纵深方向移动,则当前扩展结点解成为死节点,此时应往回移动至最近的一个活结点处并使这个活结点成为当前扩展结点。

回溯法以这种工作方式递归地在解空间中搜索,直至找到所要求的解,获解空间中已无活结点时为止。

回溯法搜索方法:既有系统性又有跳跃性,在问题的解空间树中按照深度优先的策略,从根节点出发,搜索解空间树。

算法搜索至解空间中的任意一结点时,先判断该节点是否含有问题的解。

如果肯定不包含,则跳过对以该节点为根的子树的搜索,逐层向其祖先节点回溯。

否则进入该子树,继续按照深度优先策略进行搜索。

回溯法求解问题的所有解时要回溯到跟,且根结点的所有字数都已被搜索遍才结束。

若只求一个接,则搜索到该解即可结束。

回溯法解题的算法框架:递归回溯、迭代回溯、子集树算法、排列树算法。

子集树:当所给的问题是从n个元素的集合中找出满足某种性质的子集是,相应的解空间树称为子集树。

这类子集树通常含有2n个叶节点,遍历子集树需要O(2n)计算时间。

排列树:当所给的问题是确定n个元素满足某种性质的排列时,相应的解空间树被称为排列树。

这类子集树通常含有n!个节点,遍历排序树需要O(n!)计算时间。

●分支限界法分支限界法与与回溯法的差异:(1)目标不同:回溯法求解的目标是找出解空间中满足约束条件的所有解,二分支限界发是找出满足约束条件的一个解,或是在满足约束条件的解中找出满足某种条件的最优解。

(2)搜索方式不同,回溯法以深度优先的方式搜索解空间,分支限界法是以广度优先或者最小耗费(最大效益)优先的方式搜索问题的解空间。

(3)对扩展结点的扩展方式不同。

对当前扩展结点采用的方式不同,在分支、、中,每个活结点只有一次机会成为扩展结点。

活结点一旦成为扩展结点就一次性产生其所有儿子结点。

在这些儿子结点中,不可行解或导致非最优解的儿子结点被舍弃,其余儿子结点加入到活结点表中。

从活结点表中取下一个结点成为当前扩展结点,并重复上述结点扩展过程,直到找到所有解,或活结点表为空时为止。

(4)存储空间你要求不同。

分支限定法的搜索策略:在扩展结点处,先生成儿子节点,然后在从当前的活结点表中选择下一个扩展结点。

为了有效地选择下一个扩展结点,加速搜索过程,在每一个活结点出,计算函数值(限界),并根据函数值,从当前活结点表中选择一个最有利的结点作为扩展结点,使搜索朝着解空间上有最优解的分支上推进,以便尽快的找出最优解。

分支限界法的算法框架:队列式分支限界法,优先队列式分支限界法队列式分支限界法:将活结点表组织成一个队列,并按队列的先进先出原则选取下一个结点为当前扩展结点。

优先队列式分支限界法:将活结点表组织成一个优先队列式,并按照优先队列中规定的结点优先级选取优先级最高的下一个结点成为当前扩展结点。

分支限定法算法设计步骤:(1)针对所给问题,定义问题的解空间(2)确定易于搜索的解空间结构;(3)以广度优先获最小耗费的方式搜索解空间,并在搜索工程中用剪枝函数避免无效搜索。

●随机化算法随机化算法分类:数值随机化算法(数值问题求解)、蒙泰卡罗算法(准确解未必正确)、拉斯维加斯算法(一定是正确解但未必找到)、舍伍德算法(总能求到问题的一个正确解)。

线性同余法是产生伪随机数最常用的方法。

舍伍德算法可获得较好的平均性能。

相关文档
最新文档