算法设计与分析习题答案1-6章

习题1

1.

图论诞生于七桥问题。出生于瑞士的伟大数学家欧拉(Leonhard Euler,1707—1783)提出并解决了该问题。七桥问题是这样描述的:北区 一个人是否能在一次步行中穿越哥尼斯堡(现

东区 在叫加里宁格勒,在波罗的海南岸)城中全部岛区 的七座桥后回到起点,且每座桥只经过一次,

南区 图1.7是这条河以及河上的两个岛和七座桥的

图1.7 七桥问题

草图。请将该问题的数据模型抽象出来,并判断此问题是否有解。

七桥问题属于一笔画问题。 输入:一个起点 输出:相同的点 1, 一次步行

2, 经过七座桥,且每次只经历过一次 3, 回到起点

该问题无解:能一笔画的图形只有两类:一类是所有的点都是偶点。另一类是只有二个奇点的图形。

2.在欧几里德提出的欧几里德算法中(即最初的欧几里德算法)用的不是除法而是减法。请用伪代码描述这个版本的欧几里德算法 1.r=m-n

2.循环直到r=0 2.1 m=n 2.2 n=r 2.3 r=m-n 3 输出m

3.设计算法求数组中相差最小的两个元素(称为最接近数)的差。要求分别给出伪代码和C++描述。

//采用分治法

//对数组先进行快速排序 //在依次比较相邻的差 #include using namespace std;

int partions(int b[],int low,int high) {

int prvotkey=b[low]; b[0]=b[low]; while (low

while (low=prvotkey) --high;

b[low]=b[high];

while (low

b[high]=b[low]; }

b[low]=b[0]; return low; }

void qsort(int l[],int low,int high) {

int prvotloc; if(low

prvotloc=partions(l,low,high); //将第一次排序的结果作为枢轴 qsort(l,low,prvotloc-1); //递归调用排序 由low 到prvotloc-1 qsort(l,prvotloc+1,high); //递归调用排序 由 prvotloc+1到 high } }

void quicksort(int l[],int n) {

qsort(l,1,n); //第一个作为枢轴 ,从第一个排到第n个 }

int main() {

int a[11]={0,2,32,43,23,45,36,57,14,27,39}; int value=0;//将最小差的值赋值给value for (int b=1;b<11;b++) cout<

quicksort(a,11);

for(int i=0;i!=9;++i)

{

if( (a[i+1]-a[i])<=(a[i+2]-a[i+1]) ) value=a[i+1]-a[i]; else

value=a[i+2]-a[i+1]; }

cout<

return 0; }

4. 设数组a[n]中的元素均不相等,设计算法找出a[n]中一个既不是最大也不是最小的元素,并说明最坏情况下的比较次数。要求分别给出伪代码和C++描述。

#include using namespace std;

int main() { int a[]={1,2,3,6,4,9,0};

int mid_value=0;//将“既不是最大也不是最小的元素”的值赋值给它 for(int i=0;i!=4;++i) { if(a[i+1]>a[i]&&a[i+1]a[i+2]) { mid_value=a[i+1]; cout<

5. 编写程序,求n至少为多大时,n个“1”组成的整数能被2013整除。

#include using namespace std;

int main() {

double value=0;

for(int n=1;n<=10000 ;++n) { value=value*10+1; if(value 13==0) { cout<<\至少为:\ break; } }//for

return 0; }

6. 计算π值的问题能精确求解吗?编写程序,求解满足给定精度要求的π值

#include using namespace std;

int main () {

double a,b;

double arctan(double x);//声明 a = 16.0*arctan(1/5.0); b = 4.0*arctan(1/239);

cout << \

return 0; }

double arctan(double x) {

int i=0;

double r=0,e,f,sqr;//定义四个变量初 sqr = x*x; e = x;

while (e/i>1e-15)//定义精度范围 {

f = e/i;//f是每次r需要叠加的方程

r = (i%4==1)?r+f:r-f;

e = e*sqr;//e每次乘于x的平方 i+=2;//i每次加2 }//while return r; }

7. 圣经上说:神6天创造天地万有,第7日安歇。为什么是6天呢?任何一个自然数的因数中都有1和它本身,所有小于它本身的因数称为这个数的真因数,如果一个自然数的真因数之和等于它本身,这个自然数称为完美数。例如,6=1+2+3,因此6是完美数。神6天创造世界,暗示着该创造是完美的。设计算法,判断给定的自然数是否是完美数

#include using namespace std;

int main() {

int value, k=1; cin>>value;

for (int i = 2;i!=value;++i) {

while (value % i == 0 ) {

k+=i;//k为该自然数所有因子之和 value = value/ i; }

}//for

if(k==value)

cout<<\该自然数是完美数\ else

cout<<\该自然数不是完美数\ return 0; }

8. 有4个人打算过桥,这个桥每次最多只能有两个人同时通过。他们都在桥的某一端,并且是在晚上,过桥需要一只手电筒,而他们只有一只手电筒。这就意味着两个人过桥后必须有一个人将手电筒带回来。每个人走路的速度是不同的:甲过桥要用1分钟,乙过桥要用2分钟,丙过桥要用5分钟,丁过桥要用10分钟,显然,两个人走路的速度等于其中较慢那个人的速度,问题是他们全部过桥最少要用多长时间?

由于甲过桥时间最短,那么每次传递手电的工作应有甲完成 甲每次分别带着乙丙丁过桥 例如:

第一趟:甲,乙过桥且甲回来 第二趟:甲,丙过桥且甲回来 第一趟:甲,丁过桥 一共用时19小时

9.欧几里德游戏:开始的时候,白板上有两个不相等的正整数,两个玩家交替行动,每次行动时,当前玩家都必须在白板上写出任意两个已经出现在板上的数字的差,而且这个数字必须是新的,也就是说,和白板上的任何一个已有的数字都不相同,当一方再也写不出新数字时,他就输了。请问,你是选择先行动还是后行动?为什么?

设最初两个数较大的为a, 较小的为b,两个数的最大公约数为factor。

则最终能出现的数包括: factor, factor*2, factor*3, ..., factor*(a/factor)=a. 一共a/factor个。

如果a/factor 是奇数,就选择先行动;否则就后行动。

习题4

1. 分治法的时间性能与直接计算最小问题的时间、合并子问题解的时间以及子问题的个数有关,试说明这几个参数与分治法时间复杂性之间的关系。

2. 证明:如果分治法的合并可以在线性时间内完成,则当子问题的规模之和小于原问题的规模时,算法的时间复杂性可达到O(n)。

O(N)=2*O(N/2)+x

O(N)+x=2*O(N/2)+2*x

a*O(N)+x=a*(2*O(N/2)+x)+x=2*a *O(N/2)+(a+1)*x 由此可知,时间复杂度可达到O(n);

3.分治策略一定导致递归吗?如果是,请解释原因。如果不是,给出一个不包含递归的分治例子,并阐述这种分治和包含递归的分治的主要不同。

不一定导致递归。

如非递归的二叉树中序遍历。

这种分治方法与递归的二叉树中序遍历主要区别是:应用了栈这个数据结构。

4. 对于待排序序列(5, 3, 1, 9),分别画出归并排序和快速排序的递归运行轨迹。

归并排序:

第一趟:(5,3)(1,9); 第二趟:(3,5,1,9); 第三趟:(1,3,5,9);

快速排序:

第一趟:5( ,3,1,9);//5为哨兵,比较9和5 第二趟:5(1,3, ,9);//比较1和5,将1挪到相应位置; 第三趟:5(1,3, ,9);//比较3和5; 第四趟:(1,3,5,9);

5. 设计分治算法求一个数组中的最大元素,并分析时间性能。

//简单的分治问题

//将数组均衡的分为“前”,“后”两部分

//分别求出这两部分最大值,然后再比较这两个最大值

#include using namespace std;

extern const int n=6;//声明 int main() { int a[n]={0,6,1,2,3,5};//初始化 int mid=n/2; int num_max1=0,num_max2=0; for(int i=0;i<=n/2;++i)//前半部分 { if(a[i]>num_max1) num_max1=a[i]; } for(int j=n/2+1;jnum_max2) num_max2=a[j]; } if(num_max1>=num_max2) cout<<\数组中的最大元素: \ else

cout<<\数组中的最大元素: \ return 0; }

时间复杂度:O(n)

6. 设计分治算法,实现将数组A[n]中所有元素循环左移k个位置, 要求时间复杂性为O(n),空间复杂性为O(1)。例如,对abcdefgh循环左移3位得到defghabc。

//采用分治法

//将数组分为0-k-1和k-n-1两块 //将这两块分别左移 //然后再合并左移

#include using namespace std;

void LeftReverse(char *a, int begin, int end) {

for(int i=0;i<(end-begin+1)/2;i++)//交换移动 {

int temp=a[begin+i]; a[begin+i]=a[end-i]; a[end-i]=temp; } }

void Converse(char *a,int n,int k) {

LeftReverse(a, 0, k-1); LeftReverse(a, k, n-1); LeftReverse(a, 0, n-1); for(int i=0;i

int main() {

char a[7]={'a','b','c','d','e','f','g'}; Converse(a,7,3); return 0; }

7. 设计递归算法生成n个元素的所有排列对象。 #include

using namespace std;

int data[100];

//在m个数中输出n个排列数(n<=m) void DPpl(int num,int m,int n,int depth) {

if(depth==n) {

for(int i=0;i

for(int j=0;j

if((num&(1<

DPpl(num+(1<

int main() {

DPpl(0,5,1,0); DPpl(0,5,2,0); DPpl(0,5,3,0); DPpl(0,5,4,0); DPpl(0,5,5,0);

return 0; }

8. 设计分治算法求解一维空间上n个点的最近对问题。

参见4.4.1最近对问题的算法分析及算法实现

9. 在有序序列(r1, r2, ?, rn)中,存在序号i(1≤i≤n),使得ri=i。请设计一个分治算法找到这个元素,要求算法在最坏情况下的时间性能为O(log2n)。 //在有序数组中

//采用二分法查找符合条件的元素

#include using namespace std;

void Findnum(int *a,int n) {

int low=0; int high=n-1;

while(low<=high) {

int mid=(low+high)/2; if(a[mid]==mid) { cout<<\这个数是: \ break; } else if(a[mid]>mid) high=mid-1; else low=mid+1; } }

int main() { int a[7]={1,0,2,5,6,7,9}; Findnum(a,7); return 0; }

时间复杂度为O(log2n)。

10. 在一个序列中出现次数最多的元素称为众数。请设计算法寻找众数并分析算法的时间复杂性。

//先对序列进行快速排序 //再进行一次遍历 //输出众数的重复次数

#include using namespace std;

int partions(int b[],int low,int high) {

int prvotkey=b[low];

b[0]=b[low]; while (low

while (low=prvotkey) --high;

b[low]=b[high];

while (low

b[high]=b[low]; }

b[low]=b[0]; return low; }

void qsort(int l[],int low,int high) {

int prvotloc; if(low

prvotloc=partions(l,low,high); //将第一次排序的结果作为枢轴 qsort(l,low,prvotloc-1); //递归调用排序 由low 到prvotloc-1 qsort(l,prvotloc+1,high); //递归调用排序 由 prvotloc+1到 high

} }

void quicksort(int l[],int n) {

qsort(l,1,n); //第一个作为枢轴 ,从第一个排到第n个 }

int main() {

int a[10]={1,2,3,5,3,3,3,2,5,1}; int i=0;

int count=0;

int max=0;//max表示出现的次数 qsort(a,0,10); while(i<10) { int j; j=i+1;

if(a[i]=a[j]&&i<10) { count++; i++; } if(count>max) { max=count; count=0; } }//while

cout<<\重复次数:\

return 0; }

时间复杂度nlog(n)

11. 设M是一个n×n的整数矩阵,其中每一行(从左到右)和每一列(从上到下)的元素都按升序排列。设计分治算法确定一个给定的整数x是否在M中,并分析算法的时间复杂性。

12. 设S是n(n为偶数)个不等的正整数的集合,要求将集合S划分为子集S1和S2,使得| S1|=| S2|=n/2,且两个子集元素之和的差达到最大。

//先用快速排序进行一趟排序

//如果s1(大的数集)的的个数大于n/2 //将(i<=n/2-low-1)个最小的数排到后面 //如果s1(大的数集)的的个数小于n/2 //将s2(小的数集)n/2-low-1排到前面 //将排好的数组的前n/2个数赋值给s1 //将排好的数组的后n/2个数赋值给s2

#include using namespace std; const int n=8;

void partions(int a[],int low,int high) { //进行一趟快排 int prvotkey=a[low]; a[0]=a[low]; while (low

{

while (low

a[low]=a[high];

while (low=prvotkey) ++low;

a[high]=a[low]; }

a[low]=prvotkey;

//如果s1(大的数集)的的个数大于n/2 if(low>=n/2) {

for(int i=0;i<=n/2-low-1;++i) {

for(int j=0;j

//如果s1(大的数集)的的个数小于n/2 else

for(int i=0;i<=n/2-low-1;++i) {

for(int k=n-1;ka[k-1]) { int temp1=a[k]; a[k]=a[k-1]; a[k-1]=temp1; } }//for } }

int main() { int a[n]={1,3,5,9,6,0,-11,-8}; partions(a,0,n-1); for(int i=0;i

if(i<4) {

cout<<\属于子集s1的:\ cout<

cout<<\属于子集s2的:\ cout<

13. 设a1, a2,?, an是集合{1, 2, ?, n}的一个排列,如果iaj,则序偶(ai, aj)称为该排列的一个逆序。例如,2, 3, 1有两个逆序:(3, 1)和(2, 1)。设计算法统计给定排列中含有逆序的个数。

//用归并进行排序

//当一个子集的一个数大于第二个子集的一个数,为逆序,即a[i]>a[j] //则逆序数为end-j+1;

#include using namespace std;

int count;

void Merge(int a[],int a1[],int begin,int mid,int end)//合并子序列 {

int i=begin,j=mid+1,k=end; while(i<=mid&&j<=end) {

if(a[i]<=a[j]) a1[k++]=a[i++];//取a[i]和a[j]中较小者放入r1[k]

else

{ a1[k++]=a[j++]; count+=(end-j+1); } }

while(i<=mid) a1[k++]=a[i++]; while(j<=end) a1[k++]=a[j++]; }

void MergeSort(int a[ ], int begin, int end) {

int mid,a1[1000]; if(begin==end) return ; else { mid=(begin+end)/2; MergeSort(a,begin,mid); MergeSort(a,mid+1,end); Merge(a,a1,begin,mid,end); } }

int main() { int a[6]={6,5,4,3,2,1}; count=0; MergeSort(a,0,6); cout<

14. 循环赛日程安排问题。设有n=2k个选手要进行网球循环赛,要求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)每个选手一天只能赛一次。

采用分治方法。

将2^k选手分为2^k-1两组,采用递归方法,继续进行分组,直到只剩下2个选手时,然后进行比赛,回溯就可以指定比赛日程表了

15. 格雷码是一个长度为2n的序列,序列中无相同元素,且每个元素都是长度为n的

二进制位串,相邻元素恰好只有1位不同。例如长度为23的格雷码为(000, 001, 011, 010, 110, 111, 101, 100)。设计分治算法对任意的n值构造相应的格雷码。

//构造格雷码

#include using namespace std;

int n;

char a[100]; void gelei(int k) {

if(k==n) {

cout<

gelei(k+1);

a[k]='0'?'1':'0'; //取反

gelei(k+1); }

int main() {

while(cin>>n && n != 0) { memset(a,'0',sizeof(a)); //初始化,全部置零

a[n] ='\\0'; gelei(0); cout<

return 0; }

16. 矩阵乘法。两个n×n的矩阵X和Y的乘积得到另外一个n×n的矩阵Z,且Zij 满足 (1≤i, j≤n),这个公式给出了运行时间为O(n3)的算法。可以用分 治法解决矩阵乘法问题,将矩阵X和Y都划分成四个n/2×n/2的子块,从而X和Y的乘积可以用这些子块进行表达,即

从而得到分治算法:先递归地计算8个规模为n/2的矩阵乘积AE、BG、AF、BH、CE、DG、

CF、DH,然后再花费O(n2)的时间完成加法运算即可。请设计分治算法实现矩阵乘法,并分析时间性能。能否再改进这个分治算法?

习题5

1. 下面这个折半查找算法正确吗?如果正确,请给出算法的正确性证明,如果不正确,请

说明产生错误的原因。

int BinSearch(int r[ ], int n, int k) {

int low = 0, high = n - 1; int mid;

while (low <= high) {

mid = (low + high) / 2; if (k < r[mid]) high = mid;

else if (k > r[mid]) low = mid;

else return mid; }

return 0; }

错误。 正确算法:

int BinSearch1(int r[ ], int n, int k) {

int low = 0, high = n - 1; int mid;

while (low <= high) {

mid = (low + high) / 2; if (k < r[mid]) high = mid - 1;

else if (k > r[mid]) low = mid + 1;

else return mid; }

return 0; }

2. 请写出折半查找的递归算法,并分析时间性能。

//折半查找的递归实现

#include using namespace std;

int digui_search(int a[],int low,int high,int x) {

if (low > high) return 0;

int mid = (low+high)/2; if (a[mid] == x) return mid;

else if (a[mid] < x)

digui_search(a,low,mid-1,x); else

digui_search(a,mid+1,high,x); }

int main() { int a[6]={0,1,2,9,5,3}; int result=digui_search(a,0,5,5);

cout<

3. 修改折半查找算法使之能够进行范围查找。所谓范围查找是要找出在给定值a和b之间

的所有元素(a≤b)

修改第二题算法并实现:

//折半查找算法使之能够进行范围查找

#include using namespace std;

//折半进行范围查找函数:

void digui_search(int min, int max, int a[], int low, int high) {

int mid;

mid=(low+high)/2; if(a[mid]

digui_search(min, max, a, mid, high);

else if(a[mid]>max)

digui_search(min, max, a, low, mid); else {

for(int i=mid; a[i]>=min && i>=low; i--) cout<

for(int j=mid+1; a[j]<=max && j<=high; j++) cout<

void main() {

int r[6], min, max;

cout<<\请输入数组元素:\ for(int i=0; i<6; i++) cin>>r[i];

cout<<\请输入查找范围最小值min和最大值max:\

cin>>min>>max;

digui_search(min, max, r, 0, 5); cout<

4. 求两个正整数m和n的最小公倍数。(提示:m和n的最小公倍数lcm(m, n)与m和n的最大公约数gcd(m, n)之间有如下关系:lcm(m, n)=m×n/gcd(m, n))

//求两个数的最小公倍数

#include using namespace std;

int main (void) {

int a,b; int i=1;

cin>>a>>b;

while((i%a!=0)||(i%b!=0)) ++i;

cout<<\最小公倍数为:\

return 0; }

(该算法比较直接,要使其改进,可用欧几里得算法求得两个数的最大公约数,然后套用上面的公式再求最小公倍数)

5. 插入法调整堆。已知(k1, k2, ?, kn)是堆,设计算法将(k1, k2, ?, kn, kn+1)调整为堆(假设调整为大根堆)。

参照:

void SiftHeap(int r[ ], int k, int n) {

int i, j, temp;

i = k; j = 2 * i + 1; //置i为要筛的结点,j为i的左孩子 while (j < n) //筛选还没有进行到叶子 {

if (j < n-1 && r[j] < r[j+1]) j++; //比较i的左右孩子,j为较大者 if (r[i] > r[j]) //根结点已经大于左右孩子中的较大者 break; else { temp = r[i]; r[i] = r[j]; r[j] = temp; //将被筛结点与结点j交换 i = j; j = 2 * i + 1; //被筛结点位于原来结点j的位置 } } }

进行调堆!

6. 设计算法实现在大根堆中删除一个元素,要求算法的时间复杂性为O(log2n)。

//将要删除的a[k]与最后一个元素a[n-1]交换 //然后进行调堆

void de_SiftHeap(int r[ ], int k, int n) {

int i, j, temp,temp1; i = k; j = 2 * i + 1; if(i<0||i>n-1) return error; else if(i==n-1) free(a[i]);

else //置i为要筛的结点,j为i的左孩子

while (j < n) //筛选还没有进行到叶子 {

temp1=a[i]; //将a[n-1]与a[k]交换;

a[i]=a[n-1]; a[n-1]= temp1;

if (j < n-1 && r[j] < r[j+1]) j++; //比较i的左右孩子,j为较大者

if (r[i] > r[j]) //根结点已经大于左右孩子中的较大者 break; else {

temp = r[i]; r[i] = r[j]; r[j] = temp; //将被筛结点与结点j交换

i = j; j = 2 * i + 1; //被筛结点位于原来结点j的位置 }

} }

7. 计算两个正整数n和m的乘积有一个很有名的算法称为俄式乘法,其思想是利用了一个规模是n的解和一个规模是n/2的解之间的关系:n×m=n/2×2m(当n是偶数)或:n×m=(n-1)/2×2m+m(当n是奇数),并以1×m=m作为算法结束的条件。例如,图5.15给出了利用俄式乘法计算50×65的例子。据说十九世纪的俄国农夫使用该算法并因此得名,这个算法也使得乘法的硬件实现速度非常快,因为只使用移位就可以完成二进制数的折半和加倍。请设计算法实现俄式乘法。

//俄式乘法

#include using namespace std;

int fun(int m,int n) {

int sum=0; int temp=n; while(m!=1) {

if(m%2==0)//如果n是偶数 {

n=n*2;

m=m/2; }

else//如果n是奇数 {

n=n*2;

sum+=temp; m=(m-1)/2;

n m 50 65 25 130 130 12 260 6 520 3 1040 1040 1 2080 + 2080 3250 图5.15 俄式乘法

}

temp=n;//记录倒数第二个n的值 }

return sum+n; }

int main() {

int a,b;

while(cin>>a>>b) {

cout<

8. 拿子游戏。考虑下面这个游戏:桌子上有一堆火柴,游戏开始时共有n根火柴,两个玩家轮流拿走1,2,3或4根火柴,拿走最后一根火柴的玩家为获胜方。请为先走的玩家设计一个制胜的策略(如果该策略存在)。

如果桌上有小于4根的火柴,先手必胜,如果是5根,先手必输;依次类推,同理15、20、25…….都是必输状态;所有每次把对手逼到15、20、25…….等必输状态,就可以获胜。

9. 竞赛树是一棵完全二叉树,它反映了一系列“淘汰赛”的结果:叶子代表参加比赛的n个选手,每个内部结点代表由该结点的孩子结点所代表的选手中的胜者,显然,树的根结点就代表了淘汰赛的冠军。请回答下列问题:

(1)这一系列的淘汰赛中比赛的总场数是多少?

(2)设计一个高效的算法,它能够利用比赛中产生的信息确定亚军。

(1)因为n人进行淘汰赛,要淘汰n-1人,所有要进行n-1场比赛。 (2)

10. 在120枚外观相同的硬币中,有一枚是假币,并且已知假币与真币的重量不同,但不知道假币与真币相比较轻还是较重。可以通过一架天平来任意比较两组硬币,最坏情况下,能不能只比较5次就检测出这枚假币?

将120枚平均分为三组,记为:A,B,C;先将A,B比较,如果A,B重量不同(假如B比A重),再将B与C比较,如果B,C相同,则A有假币;如果B,C不同,再将A,C比较,如果A,C相同,则B有假币;如果A,C不同,则B有假币;如果A,B相同,则C有假币;

习题6

1. 动态规划法为什么都需要填表?如何设计表格的结构?

在填写表格过程中,不仅可以使问题更加清晰,更重要的是可以确定问题的存储结构; 设计表格,以自底向上的方式计算各个子问题的解并填表。

2. 对于图6.26所示多段图,用动态规划法求从顶点0到顶点12的最短路径,写出求解过程。 1 6 3 8 1 7 3 3 3 5 6 5 10 4 4 5 5 8 2 0 12 3

5 3 8 3 11 3 7 9 8 2 6 6 6 4 图6.26 第2题图

将该多段图分为四段;

首先求解初始子问题,可直接获得: d(0, 1)=c01=5(0→1) d(0, 2)=c02=3(0→1)

再求解下一个阶段的子问题,有: d(0,3)= d(0, 1)+ c13 =6(1→3)

d(0,4)=min{d(0,1)+ c14 ,d(0,2)+ c24}=8(1→4) 。。。。。。。。(以此类推)

最短路径为:0→1→3→8→11→12 3.用动态规划法求如下0/1背包问题的最优解:有5个物品,其重量分别为(3, 2, 1, 4,5),价值分别为(25, 20, 15, 40, 50),背包容量为6。写出求解过程。

(x1, x2,x3,x4,x5) →(1,1,1,0,0)(过程略)

4. 用动态规划法求两个字符串A=\xzyzzyx\和B=\zxyyzxz\的最长公共子序列。写出求解过程。 略

5. 给定模式\和文本\,写出动态规划法求解K-近似匹配的过程。 略

6. 对于最优二叉查找树的动态规划算法,设计一个线性时间算法,从二维表R中生成最优二叉查找树。

7. Ackermann函数A(m, n)的递归定义如下:

n?1??A(m,n)??A(m?1,1)?A(m?1,A(m,n?1))?m?0m?0,n?0 m?0,n?0设计动态规划算法计算A(m, n),要求算法的空间复杂性为O(m)。

//求ackman函数 //使用栈

#include using namespace std;

long ackman(long m, long n) {

long stack[10000]; int pos=1;

stack[0]=m;stack[1]=n; while(pos) {

n=stack[pos--]; m=stack[pos]; if(m==0)

stack[pos]=n+1; if(m!=0&&n==0) {

stack[pos++]=m-1; stack[pos]=1; }

if(m!=0&&n!=0) {

stack[pos++]=m-1; stack[pos++]=m; stack[pos]=n-1; } }

return stack[0]; }

int main(int argc, char *argv[]) {

long m,n; cin>>m>>n;

cout<

return 0; }

8. 考虑下面的货币兑付问题:在面值为(v1, v2, ?, vn)的n种货币中,需要支付y值的货币,应如何支付才能使货币支付的张数最少,即满足

nn?xvi?1ii?y,且使?xi最小(xi是

i?1非负整数)。设计动态规划算法求解货币兑付问题,并分析时间性能和空间性能。

#include #define N 100000 #define M 20

int a[N][M]; int value[M];

using namespace std;

int main() {

while(true) {

int i,j,k; int x,y,z;

cout<<\输入货币种类的个数:\ cin>>x;

cout<<\从小到大输入货币的价值,其中第一个必须为一:\ for(i=1;i<=x;i++)//x为货币种类的个数 {

cout<<\ cin>>y; value[i]=y; }

cout<<\输入要兑换的钱的价值:\ cin>>z;//z为钱 for(j=0;j<=z;j++) a[j][0]=0;

for(k=0;k<=x;k++) a[0][k]=0; for(i=1;i<=z;i++) {

for(j=1;j<=x;j++) {

if(value[j]==i) a[i][j]=1; else if(value[j]>i) a[i][j]=a[i][j-1]; else

a[i][j]=a[i-value[j]][j]+1;//相当于把乘法换成加法,即碰到一个钱数于

兑换货币自身价值时,返回到

钱数减去该货币值的地方,其值再加1// }//for }

cout<<\兑换的最小货币个数是:\

}//while

return 0; }

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