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算法设计与分析习题解答1-6章.docx
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算法设计与分析习题解答1-6章.docx算法设计与分析习题解答1-6章.docx
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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
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
2.2
2.3
m=n
n=r
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 <iostream>
using namespace std;
int partions(int b[],int low,int high)
{
int prvotkey=b[low];
b[0]=b[low];
while (low<high)
{
while (low<high&&b[high]>=prvotkey)
--high;
b[low]=b[high];
while (low<high&&b[low]<=prvotkey)
++low;
b[high]=b[low];
}
b[low]=b[0];
return low;
}
void qsort(int l[],int low,int high)
{
int prvotloc;
if(low<high)
{
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<<a[b]<<' ';
cout<<endl;
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<<value<<endl;
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<iostream>
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<<mid_value<<endl;
break;
}
else if(a[i+1]<a[i]&&a[i+1]>a[i+2])
{
mid_value=a[i+1];
cout<<mid_value<<endl;
break;
}
}//for
return 0;
}
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<iostream>
using namespace std;
int main()
{
double value=0;
for(int n=1;n<=10000 ;++n)
{
value=value*10+1;
if(value%2013==0)
{
cout<<"n 至少为:"<<n<<endl;
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 <iostream>
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 << "PI=" << a-b << endl;
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<iostream>
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"<<endl;
else
cout<<"该自然数不是完美数"<<endl;
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?
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春哥111
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