程序设计艺术课程实验作业题1

程序设计艺术课程实验作业主要针对ICPC竞赛选手的训练，旨在提升学生的程序设计能力、数学建模能力和团队协作能力。课程涵盖了离散数学、组合数学、计算几何、数论、数据结构、算法设计、动态规划和网络流等多个领域的知识。实验部分共设有7次，每次实验时间约4-6小时，分别侧重不同的主题，并在最后一次实验中综合应用所学知识。 实验一关注STL（Standard Template Library）的使用。STL是C++中的一个重要组件，提供了各种容器（如vector和list）和算法。实验要求学生熟练掌握vector和list的插入、遍历、查找、排序和删除操作，同时通过泛型算法find、sort、min和max加深对STL的理解。 实验二涉及搜索算法的实现，包括宽度优先搜索（BFS）和深度优先搜索（DFS）。实验内容包括走迷宫、八皇后问题、N皇后问题的推广以及骑士游历问题。这些题目旨在让学生掌握搜索算法的核心思想，并能应用于解决实际问题。倒水问题则要求学生利用逻辑推理和算法设计，找出在有限容器中精确量取一定水量的方法。 实验三关注计算几何算法，重点是线段性质、叉积、有向面积以及寻找凸包的算法。学生需要实现这些算法并检验结果，例如通过凸包代码的运行。此外，还需处理线段相交特殊情况，如端点重合。最后，房间最短路问题引入了障碍物，要求学生结合计算几何和搜索算法来寻找最短路径。 实验作业的设计不仅要求学生掌握基本的编程技巧，还强调了算法设计与分析的重要性，鼓励他们自主学习和探索，以适应ICPC竞赛的需求。通过这些实验，学生可以逐步提高他们的算法设计能力、问题解决能力和代码调试技巧，为参加ICPC或其他编程竞赛做好充分准备。