算法设计与分析(第2版) 王红梅 胡明 习题答案

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

n m 称为俄式乘法,其思想是利用了一个规模是n的解和一个50 65 25 130 130 规模是n/2的解之间的关系:n×m=n/2×2m(当n是偶

12 260 数)或:n×m=(n-1)/2×2m+m(当n是奇数),并以16 520 3 1040 1040 1 2080 + 2080 3250 图5.15 俄式乘法

×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; }

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)。

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