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算法設(shè)計(jì)與分析學(xué)習(xí)心得-預(yù)覽頁(yè)

 

【正文】 谷算法問(wèn)題” C、“水仙花數(shù)問(wèn)題” D、“閏年問(wèn)題”編制計(jì)算機(jī)程序解決問(wèn)題的過(guò)程有:描述問(wèn)題、算法設(shè)計(jì)、編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序和調(diào)試等,其中,對(duì)算法描述正確的是(AD)A、算法是解決問(wèn)題的步驟B、解題的步驟是有限的 C、算法就是解題的算式D、算法是可以被表述和實(shí)現(xiàn)以下屬非法用戶(hù)自定義標(biāo)識(shí)符(常量和變量命名)的是(ACD)A、8ad B、ad C、_ad D、const為了便于數(shù)據(jù)的表示與處理,VB提供哪幾種基本數(shù)據(jù)類(lèi)型(ABCD)A、數(shù)值型 B、字符串型 C、布爾型 D、日期型日期型數(shù)據(jù)專(zhuān)門(mén)用來(lái)處理日期和時(shí)間,哪種屬于日期型數(shù)據(jù)(AB)A、2005/10/23 B、2005/01/02 C、2005/10/23 D、“2005/1/2”精心收集精心編輯精致閱讀如需請(qǐng)下載!演講稿 工作總結(jié) 調(diào)研報(bào)告 講話(huà)稿 事跡材料 心得體會(huì) 策劃方案哪些文件屬于某一VB工程中的文件(ABCD)A、.vbp B、.frm C、.ocx D、.bas三、判斷題(每題1分,共10分)Visual Basic是美國(guó)微軟公司于1991年推出的基于Basic的可視化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。(2)字符串型數(shù)據(jù)是指用‘ ’括起來(lái)的一串字符。(1)MsgtBox函數(shù)反回值的類(lèi)型為數(shù)值。當(dāng)飛船速度繼續(xù)加大時(shí),飛船將達(dá)到第二宇宙、第三宇宙速度。算法與程序的關(guān)系:區(qū)別:程序可以不一定滿(mǎn)足可終止性。算法復(fù)雜性分析:算法復(fù)雜性的高低體現(xiàn)運(yùn)行該算法所需計(jì)算機(jī)資源(時(shí)間,空間)的多少。算法復(fù)雜性C依賴(lài)于問(wèn)題規(guī)模N、算法輸入I和算法本身A。各個(gè)擊破,分而治之。分治法所能解決的問(wèn)題一般具有以下幾個(gè)特征:該問(wèn)題的規(guī)模縮小到一定的程度就可以容易地解決;該問(wèn)題可以分解為若干個(gè)規(guī)模較小的相同問(wèn)題,即該問(wèn)題具有最優(yōu)子結(jié)構(gòu)性質(zhì);利用該問(wèn)題分解出的子問(wèn)題的解可以合并為該問(wèn)題的解;該問(wèn)題所分解出的各個(gè)子問(wèn)題是相互獨(dú)立的,即子問(wèn)題之間不包含公共的子問(wèn)題。這自然導(dǎo)致遞歸過(guò)程的產(chǎn)生。分治法求解時(shí),子問(wèn)題數(shù)目太多,從而導(dǎo)致解決原問(wèn)題需要耗費(fèi)指數(shù)級(jí)時(shí)間。動(dòng)態(tài)規(guī)劃的適用條件:動(dòng)態(tài)規(guī)劃法解所能解決的問(wèn)題一般具有以下兩個(gè)基本因素:一、最優(yōu)子結(jié)構(gòu)性質(zhì)當(dāng)問(wèn)題的最優(yōu)解包含著其子問(wèn)題的最優(yōu)解時(shí),稱(chēng)該問(wèn)題具有最優(yōu)子結(jié)構(gòu)性質(zhì)。動(dòng)態(tài)規(guī)劃問(wèn)題的特征:求解的問(wèn)題是組合優(yōu)化問(wèn)題;求解過(guò)程需要多步判斷,從小到大依次求解;子問(wèn)題目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)解之間存在依賴(lài)關(guān)系;動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法設(shè)計(jì)的基本步驟和要素:基本步驟:(1)找出最優(yōu)解的性質(zhì),并刻畫(huà)其結(jié)構(gòu)特征。(4)根據(jù)計(jì)算最優(yōu)值時(shí)得到的信息,構(gòu)造最優(yōu)解。(2)建立遞歸關(guān)系;(3)計(jì)算最優(yōu)值—遞歸求解(遞歸求解最優(yōu)值復(fù)雜度較高的原因是:子問(wèn)題重復(fù)度高);計(jì)算最優(yōu)值—迭代查表求解計(jì)算最優(yōu)值—備忘錄求解(4)構(gòu)造最優(yōu)解第四章貪心法貪心算法的基本思想:當(dāng)一個(gè)問(wèn)題具有最優(yōu)子結(jié)構(gòu)性質(zhì)時(shí),可用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法求解,但有時(shí)會(huì)有更簡(jiǎn)單有效的方法。在一些情況下,即使貪心算法不能得到整體最優(yōu)解,其最終結(jié)果卻是最優(yōu)解的很好近似。問(wèn)題的最優(yōu)子結(jié)構(gòu)性質(zhì)是該問(wèn)題可用動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法或貪心算法求解的關(guān)鍵特征貪心選擇性質(zhì):貪心選擇性質(zhì)是指所求問(wèn)題的整體最優(yōu)解可以通過(guò)一系列局部最優(yōu)的選擇,即貪心選擇來(lái)達(dá)到。應(yīng)用實(shí)例:活動(dòng)安排問(wèn)題:第五章回溯法回溯法的基本思想:回溯法的使用條件:回溯法適用于搜索問(wèn)題和優(yōu)化問(wèn)題。判斷問(wèn)題是否滿(mǎn)足多米諾性質(zhì)。分支界限法與回溯法思想對(duì)比:求解目標(biāo):回溯法的求解目標(biāo)是找出解空間樹(shù)中滿(mǎn)足約束條件的所有解,而分支限界法的求解目標(biāo)則是找出滿(mǎn)足約束條件的一個(gè)解,或是在滿(mǎn)足約束條件的解中找出在某種意義下的最優(yōu)解。在這些兒子結(jié)點(diǎn)中,導(dǎo)致不可行解或?qū)е路亲顑?yōu)解的兒子結(jié)點(diǎn)被舍棄,其余兒子結(jié)點(diǎn)被加入活結(jié)點(diǎn)表中。優(yōu)先隊(duì)列式分支限界法:按照優(yōu)先隊(duì)列中規(guī)定的優(yōu)先級(jí)選取優(yōu)先級(jí)最高的節(jié)點(diǎn)成為當(dāng)前擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)。貨郎擔(dān)的程序?qū)崿F(xiàn)了利用窮舉法解決貨郎擔(dān)問(wèn)題,可以在城市個(gè)數(shù)和各地費(fèi)用給定的情況下利用窮舉法逐一計(jì)算出每一條路線(xiàn)的費(fèi)用,并從中選出費(fèi)用最小的路線(xiàn)。該算法在具體執(zhí)行時(shí),把全部可行的解空間不斷分割為越來(lái)越小的子集,并為每個(gè)子集內(nèi)的解計(jì)算一個(gè)下界或上界。我認(rèn)為程序可以用switch函數(shù)來(lái)將函數(shù)分成幾個(gè)部分更人性化,比如分為解決問(wèn)題的的選項(xiàng),輸出結(jié)果選項(xiàng),退出程序選項(xiàng)等。我通過(guò)與同學(xué)的交流,我發(fā)現(xiàn)可以用1位數(shù)組來(lái)實(shí)現(xiàn)二維的n*n的數(shù)組。在計(jì)算機(jī)軟件專(zhuān)業(yè)中,算法分析與設(shè)計(jì)是一門(mén)非常重要的課程,很多人為它如癡如醉。不同的算法可能用不同的時(shí)間、空間或效率來(lái)完成同樣的任務(wù)。算法設(shè)計(jì)與分析是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的一個(gè)核心問(wèn)題。然而經(jīng)歷了大學(xué)四年的學(xué)習(xí),現(xiàn)在的我對(duì)算法有了一個(gè)較為清晰的認(rèn)識(shí),對(duì)于它的作用也有了深刻的體會(huì)。因?yàn)樗惴ㄖg的比較就是通過(guò)時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度來(lái)來(lái)比較的,第一章的主要目的就是讓我們學(xué)會(huì)去分析一個(gè)算法的復(fù)雜度,以后就可以通過(guò)對(duì)復(fù)雜度的分析來(lái)評(píng)價(jià)算法的好壞。以前我們學(xué)到的歸并排序,二分搜索其實(shí)也是基于分治法思想的。換句話(huà)說(shuō),將一個(gè)問(wèn)題分成大小相等的k個(gè)子問(wèn)題的處理方法是行之有效的,這就是一種平衡的思想。簡(jiǎn)言之,動(dòng)態(tài)規(guī)劃的基本思想就是把全局的問(wèn)題化為局部的問(wèn)題,為了全局最優(yōu)必須局部最優(yōu)。分析如下:假設(shè)對(duì)于i = 1...n1,所需最少的硬幣數(shù)count(i)已知,那么對(duì)于n,所需的硬幣數(shù)為min(count(i)+ count(ni)), i=1...n1。我們可以從1開(kāi)始記錄下每個(gè)錢(qián)數(shù)所需的硬幣枚數(shù),避免重復(fù)計(jì)算,為了能夠輸出硬幣序列,我們還需要記錄下每次新加入的硬幣。為了既能求得各點(diǎn)在原先樹(shù)中的正確深度、又能使時(shí)間復(fù)雜度較小,需要使用具有路徑壓縮功能的finddepth指令,同時(shí)還需要采取一些輔助手段來(lái)保證深度計(jì)算的正確性。第五章主要講了隨機(jī)算法。有不少問(wèn)題,目前只有效率很差的確定性求解算法,但用隨機(jī)算法去求解,可以很快地獲得相當(dāng)可信的結(jié)果。通過(guò)反復(fù)執(zhí)行算法(即以增大算法的執(zhí)行時(shí)間為代價(jià)),能夠使發(fā)生錯(cuò)誤的概率小到可以忽略的程度。經(jīng)過(guò)一學(xué)期的算法學(xué)習(xí),我對(duì)算法的了解進(jìn)一步加深,曾經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的內(nèi)容得到進(jìn)一步鞏固,同時(shí)沒(méi)有接觸的內(nèi)容也讓我有了新的認(rèn)識(shí)。算法能夠?qū)σ欢ㄒ?guī)范的輸入,在有限時(shí)間內(nèi)獲得所要求的輸出。算法可以使用自然語(yǔ)言、偽代碼、流程圖等多種不同的方法來(lái)描述。算法在執(zhí)行有限步后必須終止。一個(gè)算法有0個(gè)或多個(gè)輸入,作為算法開(kāi)始執(zhí)行前的初始值,或初始狀態(tài)。(5)可行性。經(jīng)典的算法主要有:窮舉搜索法窮舉搜索法是對(duì)可能是解的眾多候選解按某種順序進(jìn)行逐一枚舉和檢驗(yàn),bing從中找出那些符合要求的候選解作為問(wèn)題的解。迭代算法迭代法是數(shù)值分析中通過(guò)從一個(gè)初始估計(jì)出發(fā)尋找一系列近似解來(lái)解決問(wèn)題(一般是解方程或方程組)的過(guò)程,為實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程所使用的方法統(tǒng)稱(chēng)為迭代法。(3)當(dāng)x0與x1的差的絕對(duì)值還小于指定的精度要求時(shí),重復(fù)步驟(2)的計(jì)算。遞歸算法遞歸算法是一種直接或間接的調(diào)用自身的算法。舉例如下: fibonacci數(shù)列int fib[50]。i分治算法分治算法是把一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題分成兩個(gè)或更多的相同或相似的子問(wèn)題,再把子問(wèn)題分成更小的子問(wèn)題,直到最后子問(wèn)題可以簡(jiǎn)單地直接求解,原問(wèn)題的解即子問(wèn)題解的合并。這自然導(dǎo)致遞歸過(guò)程的產(chǎn)生。k++)yi=divideandconquer(pi)//遞歸解決pi return merge(y1,y2,?,yk)//合并子問(wèn)題 }貪心算法貪心算法也稱(chēng)貪婪算法。//初始解集合為空集 while(not solution(s))//集合s沒(méi)有構(gòu)成問(wèn)題的一個(gè)解 { x = select(a)。}(1)候選集合a:?jiǎn)栴}的最終解均取自于候選集合a。(5)可行函數(shù)feasible:解集合擴(kuò)展后是否滿(mǎn)足約束條件。動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法的有效性依賴(lài)于問(wèn)題本身所具有的兩個(gè)重要的性質(zhì):最優(yōu)子結(jié)構(gòu)性質(zhì)和子問(wèn)題重疊性質(zhì)。當(dāng)探索到某一步時(shí),發(fā)現(xiàn)原先的選擇并不優(yōu)或達(dá)不到目標(biāo),就回退一步重新選擇,這種走不通就退回再走的技術(shù)成為回溯法,滿(mǎn)足回溯條件的某個(gè)狀態(tài)的點(diǎn)稱(chēng)為“回溯點(diǎn)”。裝載問(wèn)題回溯算法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) define num 100 int n。//當(dāng)前搜索的解向量 int r。//當(dāng)前最優(yōu)解 算法實(shí)現(xiàn) //形參表示搜索第t層結(jié)點(diǎn) void backtrack(int t){ //到達(dá)葉子結(jié)點(diǎn) if(tn){ //更新最優(yōu)解 if(cwbestw){ for(int i=1。//恢復(fù)狀態(tài) }分支限界算法 分支限界算法是一種在表示問(wèn)題解空間的樹(shù)上進(jìn)行系統(tǒng)搜索的方法。:確定性、能行性、輸入、輸出、有窮性/有限性。這些輸入是在算法開(kāi)始之前給出的量,取自于特定的對(duì)象集合——定義域4)輸出:一個(gè)算法產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)輸出,這些輸出是同輸入有某種特定關(guān)系的量。:自然語(yǔ)言,流程圖,盒圖,pad圖,偽代碼,計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。:迭代算法,蠻力法,分治法,動(dòng)態(tài)規(guī)劃法,貪婪算法,圖搜索基礎(chǔ)?,F(xiàn)在用10只老鼠在一個(gè)星期內(nèi)判斷那只瓶子有毒,每只老鼠可以喝多個(gè)瓶子的水,每個(gè)瓶子可以只喝一點(diǎn)。①算法最基本的設(shè)計(jì)方法包括分治法,動(dòng)態(tài)規(guī)劃法,貪婪算法,周游法,回溯法,分支定界法。如構(gòu)造最優(yōu)二叉查找樹(shù),解決矩陣連乘時(shí)最小計(jì)算次數(shù)問(wèn)題,尋找最長(zhǎng)公共子序列等等?;厮莘ň褪蔷褪窃跐M(mǎn)足一定的條件后就往前走,當(dāng)走到某步時(shí),發(fā)現(xiàn)不滿(mǎn)足條件就退回一步重新選擇新的路線(xiàn)。②評(píng)價(jià)算法性能的方法如平攤分析中的聚集法,會(huì)計(jì)法和勢(shì)能法。這幾種方法都是平攤分析法,平攤分析的實(shí)質(zhì)就是總體考慮指令的消耗時(shí)間,盡管某些指令的消耗時(shí)間很大也可以忽略不計(jì)。三、重點(diǎn)學(xué)習(xí) 貪婪+其他算法:由于貪婪往往能大幅化簡(jiǎn)狀態(tài),利用問(wèn)題的某些“單調(diào)性”,加上貪婪的思想,往往能是問(wèn)題大幅簡(jiǎn)化,從而結(jié)合其他算法解決問(wèn)題經(jīng)典例題:田忌賽馬,利用貪婪來(lái)確定狀態(tài)。作為信息學(xué)競(jìng)賽中的所謂“萬(wàn)能算法”,搜索可以說(shuō)是計(jì)算機(jī)學(xué)科所具有的最大特點(diǎn)了,自然地,搜索算法的應(yīng)用自然也是非常之廣泛,除了專(zhuān)門(mén)的搜索題,搜索一般可以用來(lái)部分預(yù)處理,打表找規(guī)律,當(dāng)然還有騙分。3)可行性剪枝以及最優(yōu)性剪枝這是非常常用的剪枝思路之一,因題目而異,在迭代加深搜索中尤為重要 一般思路:考慮每次解最多變優(yōu)多少,從當(dāng)前的層數(shù)來(lái)看還有多少改進(jìn)空間,如果已經(jīng)不可能成為解或更新答案則可以剪枝了——a*及ida*算法:本質(zhì)就是給搜索加上一個(gè)滿(mǎn)足相容性的估價(jià)函數(shù),然后用估價(jià)函數(shù)剪枝,理論上很牛b,實(shí)際上不常用,因?yàn)榭紙?chǎng)上很難想出滿(mǎn)足那么多條件的估價(jià)函數(shù),但記得一些常見(jiàn)模型的估價(jià)函數(shù)還是有價(jià)值的。算法的學(xué)習(xí)對(duì)于培養(yǎng)一個(gè)人的邏輯思維能力是有極大幫助的,它可以培養(yǎng)我們養(yǎng)成思考分析問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力。雖然很枯燥,但是有必不可少。例如:t(n)=a*t(n/b)+f(n),它可以看作一個(gè)大問(wèn)題分解為a個(gè)子問(wèn)題,其中子問(wèn)題的規(guī)模為b。反之我們可以降低的消耗,即可以擴(kuò)大問(wèn)題的規(guī)?;蛘邷p小子問(wèn)題的個(gè)數(shù)。這些都不是空穴來(lái)風(fēng),它是建立在嚴(yán)格的定理的證明上。尤其是對(duì)尋找證據(jù)數(shù)算法的改進(jìn)的依據(jù),也是建立在3個(gè)定理上。ga的組成:(1)編碼(產(chǎn)生初始種群)(2)適應(yīng)度函數(shù)(3)遺傳算子(選擇、交叉、變異)(4)運(yùn)行參數(shù)編碼基因在一定能夠意義上包含了它所代表的問(wèn)題的解。請(qǐng)你為這些輸入輸出選擇一個(gè)函數(shù),使得這個(gè)函數(shù)把每個(gè)輸入盡可能近地映射為輸出。適應(yīng)度函數(shù)遺傳算法對(duì)一個(gè)個(gè)體(解)的好壞用適應(yīng)度函數(shù)值來(lái)評(píng)價(jià),適應(yīng)度函數(shù)值越大,解的質(zhì)量越好。選擇操作的任務(wù)就是按某種方法從父代群體中選取一些個(gè)體,遺傳到下一代群體。交叉運(yùn)算在ga中起關(guān)鍵作用,是產(chǎn)生新個(gè)體的主要方法。:交叉前: 01001011 11011101 交叉后: 01001001 11011111 (用于互換編碼)選擇一個(gè)交叉點(diǎn),子代的從初始位置出發(fā)的部分從一個(gè)基因復(fù)制,然后在另一個(gè)基因中掃描,如果某個(gè)位點(diǎn)在子代中沒(méi)有,就把它添加進(jìn)去。同理可得子代b。ga中的變異運(yùn)算是產(chǎn)生新個(gè)體的輔助方法,它決定了ga的局部搜索能力,同時(shí)保持種群的多
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