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演算法解析

發布時間: 2022-03-31 00:57:36

演算法分析的兩個主要方面是

空間復雜性和時間復雜性。

時間復雜度和空間復雜度是衡量演算法好差的重要指標,正確性和簡潔性、可讀性和可運行性是從軟體工程角度要求系統實現的目標。

一個演算法應包含有限的操作步驟,而不能是無限的,事實上有窮性往往是在合理的范圍之內,如果讓計算機執行一個歷時1000年才結束的演算法,這雖然是有窮的,但超過了合理的限度,不能將其視為有效演算法。

(1)演算法解析擴展閱讀:

演算法分析注意事項:

循環結構是演算法教學的重點和難點,要注意分散此難點,做到循序漸進,逐層深入,例如在教演算法含義時先滲透一點循環結構的知識,在教演算法3 種基本結構時可先給出循環結構的一些簡單的例子,到了教條件語句和循環語句時再逐步加深。

輸入數據的長度(通常考慮任意大的輸入,沒有上界),值域通常是執行步驟數量(時間復雜度)或者存儲器位置數量(空間復雜度)。演算法分析是計算復雜度理論的重要組成部分。

② 數值演算法與解析演算法的主要區別是

數值演算法用來解決近似值問題,要求很高的精確度。解析演算法,我理解的就是解析式了,就是未知數的式子表示需要解決的問題。

c語言題目演算法解析

自己的一點看法,可能有不對的,歡迎探討。

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

int **stu_g;//這個二維數組存儲學生團體里邊的學生編號
int *ret;//存儲結果
int ret_num;//感覺這個變數沒用到。。。。。
int n, k;//n學生總數,k學生團體總數

void add(int *pArr, int num){ // @num : a number > -//將與被感染者有關的人加入到ret數組中
int *t = pArr;
while(*t != -1 && *t != num) t++;//這個不知道// 這里是排除重復,當前num是需要加入到ret數組中的,如果ret數組中num之前不存在,則將num加進去。
if(*t == -1) *t = num;//這個不知道
}

int find(int index){ //@index : index of ret[]//這個不知道//len變數用來表明最後輸出的時候總共有多少個疑似病例
int i, j;
if(ret[index] == -1) return index;//這個不知道//在調用過程中index的值為0,如果ret[index]=0的話那麼表明不存在疑似病例,直接返回,len=0;
for(i = 0; i < k; i++){
for(j = 0; j < stu_g[i][0] - 1; j++)//這個不知道
{
if(stu_g[i][j+1] == ret[index]){ // the student in this group//這兩個嵌套的for循環是用來判斷學生團體成員中是否存在某個學生的編號與ret數組中的值相同,如果有相同的話就把真個當前的學生團體的所有成員添加到ret數組中。
j = 1;
while(j < stu_g[i][0])add(ret, stu_g[i][j++]);
break;
}
}
}
return find(index + 1);//遞歸調用find,依次判斷ret數組中的各個成員和stu_g中的成員,擴充ret數組。
}
int func(){
int i, j, sum, num, len;
// malloc
ret = (int *)malloc(sizeof(int) * n);//這個不知道//malloc函數給變數分配地址空間,這個具體用法你自行網路
stu_g = (int **)malloc(sizeof(int) *k);//根據K值給stu_g數組分配第一維空間
i = 0;
while(i < n) ret[i++] = -1;//初始化ret數組
ret_num = 0;
for(i = 0; i < k; i++)
{
scanf("%d", &sum);//sum在這里是學生團體中學生的人數
stu_g[i] = (int *)malloc(sizeof(int) * (sum + 1));//分配第二維空間
stu_g[i][0] = sum + 1; // sum as arry len//這個不知道//這里不是很確定哈,stu_g[i][0]這個值表示stu_g[i]這個一維數組的長度,因為sum的值是暫時的,用[0]這個值來記錄每個學生團體中的具體人數的值
for(j = 0; j < sum; j++) scanf("%d", &stu_g[i][j+1]);//錄入每個團體的學生編號
}
scanf("%d", &ret[0]);//這個不知道//這里就是將首次給出的感染的學生的編號放入ret數組的起始單元中
//以上都是初始化數組和讀取數據
//@ret : 結果
//@str_g : 一個二維數組 存放每組成員
len = find(0);//這個不知道
printf("%d", len);
i = 0;
while(i < len)printf(", %d", ret[i++]);//輸出ret數組內容
printf("\n");
//free
free(ret);//釋放空間
for(i = 0; i < k; i++) free(stu_g[i]);

}

int main(){
while(scanf("%d %d", &n, &k) == 2){
func();
}
return 0;
}

④ 什麼是演算法,什麼是算理,案例分析

單獨本地語句消耗時間00: 00: 00.01
SQL> SELECT c.object_id FROM c WHERE c.object_name IN (SELECT d.object_name FROM d WHERE d.object_id=11);
已用時間: 00: 00: 00.01
執行計劃
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 2528799293
----------------------------------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
----------------------------------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT | | 2 | 94 | 6 (17)| 00:00:01 |
| 1 | NESTED LOOPS | | | | | |
| 2 | NESTED LOOPS | | 2 | 94 | 6 (17)| 00:00:01 |
| 3 | SORT UNIQUE | | 1 | 17 | 2 (0)| 00:00:01 |
| 4 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| D | 1 | 17 | 2 (0)| 00:00:01 |
|* 5 | INDEX RANGE SCAN | IDX_D | 1 | | 1 (0)| 00:00:01 |
|* 6 | INDEX RANGE SCAN | IDX_C | 2 | | 2 (0)| 00:00:01 |
| 7 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID | C | 2 | 60 | 3 (0)| 00:00:01 |
----------------------------------------------------------------------------------------

⑤ 如何做演算法研究

一、DSP與TI

為什麼提到電機控制很多人首先會聯想到DSP?而談到DSP控制總繞不過TI,首先DSP晶元是一種具有特殊結構的微處理器。該晶元的內部採用程序和數據分開的哈佛結構,具有專門的硬體乘法器,提供特殊的指令,可以用來快速地實現各種數字信號處理演算法。基於DSP晶元構成的控制系統事實上是一個單片系統,因此整個控制所需的各種功能都可由DSP晶元來實現。因此,可以減小目標系統的體積,減少外部元件的個數,增加系統的可靠性。優點是穩定性好、精度高、處理速度快,目前在變頻器、伺服行業有大量使用。主流的DSP廠家有美國德州儀器(Texas Instruments,TI)、ADI、motorola、傑爾等其他廠商,其中TI的TMS320系列以數字控制和運動控制為主,以價格低廉、簡單易用、功能強大很是受歡迎。

二、常見的電機控制演算法及研究方法

1、電機控制按工作電源種類劃分:可分為直流電機和交流電機。按結構和工作原理可劃分:可分為直流電動機、非同步電動機、同步電動機。不同的電機所採用的驅動方式也是不相同的,這次主要介紹伺服電機,伺服主要靠脈沖來定位,伺服電機接收到1個脈沖,就會旋轉1個脈沖對應的角度,從而實現位移,因此,伺服電機本身具備發出脈沖的功能,所以伺服電機每旋轉一個角度,都會發出對應數量的脈沖,同時又與伺服電機接受的脈沖形成了呼應,或者叫閉環,進而很精確的控制電機的轉動,從而實現精確的定位,可以達到0.001mm。伺服電機相比較普通電機優勢在於控制精度、低頻扭矩,過載能力,響應速度等方面,所以被廣泛使用於機器人,數控機床,注塑,紡織等行業
三、PWM控制及測試結果

脈沖寬度調制是利用微處理器的數字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術,廣泛應用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領域中,脈沖寬度調制是一種模擬控制方式,其根據相應載荷的變化來調制晶體管基極或MOS管柵極的偏置,來實現晶體管或MOS管導通時間的改變,從而實現開關穩壓電源輸出的改變

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《區塊鏈核心演算法解析》(【瑞士】Roger Wattenhofer(羅格.瓦唐霍費爾))電子書網盤下載免費在線閱讀

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提取碼:pe23

書名:區塊鏈核心演算法解析

作者:【瑞士】Roger Wattenhofer(羅格.瓦唐霍費爾)

譯者:陳晉川

豆瓣評分:7.7

出版社:電子工業出版社

出版年份:2017-8

頁數:164

內容簡介:

《區塊鏈核心演算法解析》介紹了構建容錯的分布式系統所需的基礎技術,以及一系列允許容錯的協議和演算法,並且討論一些實現了這些技術的實際系統。

《區塊鏈核心演算法解析》中的主要概念將獨立成章。每一章都以一個小故事開始,從而引出該章節的內容。演算法、協議和定義都將以形式化的方式描述,以便於讀者理解如何實現。部分結論會在定理中予以證明,這樣讀者就可以明白為什麼這些概念或演算法是正確的,並且理解它們可以確保實現什麼。其他的大部分內容將以評論的方式出現。這些評論將討論各種各樣非正式的思考,並且為後續內容做好鋪墊。就算不閱讀這些評論,讀者們也可以掌握章節的精髓。此外,為了便於讀者尋根溯源,每一章也會討論相關技術的發展歷史。

《區塊鏈核心演算法解析》將介紹不同的模型(以及模型的組合),以適用於不同的場景。《區塊鏈核心演算法解析》關注的是實用的協議和系統。換句話說,我們在選擇概念時,不會根據這些概念是否看起來有意思,而是根據它們是否有實際的價值。

不管怎樣,希望你在本書中找到樂趣!

⑦ 演算法中可以用數學解析法直接求出的為什麼要用迭代法計算

1、遞歸
是指對一個問題的求解,可以通過同一問題的更簡單的形式的求解來表示. 並通過問題的簡單形式的解求出復雜形式的解. 遞歸是解決一類問題的重要方法. 遞歸程序設計是程序設計中常用的一種方法,它可以解決所有有遞歸屬性的問題,並且是行之有效的. 但對於遞歸程序運行的效率比較低,無論是時間還是空間都比非遞歸程序更費,若在程序中消除遞歸調用,則其運行時間可大為節省. 以下討論遞歸的時間效率分析方法,以及與非遞歸設計的時間效率的比較.
2、時間復雜度的概念及其計算方法
演算法是對特定問題求解步驟的一種描述. 對於演算法的優劣有其評價准則,主要在於評價演算法的時間效率,演算法的時間通過該演算法編寫的程序在計算機中運行的時間來衡量,所花費的時間與演算法的規模n有必然的聯系,當問題的規模越來越大時,演算法所需時間量的上升趨勢就是要考慮的時間度量。
演算法的時間度量是依據演算法中最大語句頻度(指演算法中某條語句重復執行的次數)來估算的,它是問題規模n的某一個函數f(n). 演算法時間度量記作:T(n)=O(f(n)) 。它表示隨問題規模n的增大,演算法執行時間的增長率和f(n)的增長率相同,稱作演算法的時間復雜度,簡稱時間復雜度[2]。
例如下列程序段:
(1)x=x+1;(2)for(i=1;i<=n;i++) x=x+1;(3)for(j=1;j<=n;j++) for(k=1;k<=n;k++) x=x+1. 以上三個程序段中,語句x=x+1的頻度分別為1,n,n2,則這三段程序的時間復雜度分別為O(1),O(n),O(n2)。
求解過程為:先給出問題規模n的函數的表達式,然後給出其時間復雜度T(n)。
但是在現實程序設計過程中,往往遇到的問題都是比較復雜的演算法,就不能很容易地寫出規模n的表達式,也比較難總結其時間復雜度. 遞歸函數就是屬於這種情況. 下面舉例說明遞歸函數的時間復雜度的分析方法。

⑧ 演算法分析與設計的問題

1. 找到數組裡面值等於k的元素是第幾個,找不到就返回0,因為下標從0開始,所以結果表述是「第幾個」 比如0下標是第一個。
2.最好情況是1, 最壞是n,平均復雜度是(n+1)/2 ,因為每個元素是n分之一,全部都算的可能性是 n(n+1)/2, 除以n 就是結果

⑨ 求計算方法、演算法分析資料

流體網路演算法綜述
一 引 言
網路理論是拓撲數學分支之一—圖論的重要內容。它是一門既古老而又年輕的科學,在圖論基礎上研究網路一般規律和網路流問題各種優化理論和方法的學科,是運籌網路理論學的一個分支。網路是用節點和邊聯結構成的圖,表示研究諸對象及其相互關系,如鐵路網、電力網和通信網等。網路中的節點代表任何一種流動的起點、運轉點和終點(如車站、港口、城鎮、計算機終端和工程項目的事件等)。在網路中每條邊上賦予某個正數,稱為該邊的權,它可以表示路程、流量、時間和費用等。建立網路的目的都在於把某種規定的物質、能量或信息從某個供應點最優地輸送到另一個需求點去。例如,在管道網路中要以最短的距離、最大的流量和最小的費用把水、石油或天然氣從供應點送到用戶那裡。流體網路理論也在集中空調網路、供水、供氣、供熱網路礦井通風網路等等中有重要的理論應用,流體網路的演算法研究也就有著不可缺少的重要作用。
二 演算法綜述
1 網路分流
1.1網路分流預處理
已知有向流體網路 ,設一虛擬的節點 ,我們把它定義為基點,連接基點和網路源匯點的虛擬分支為:

此時網路變成: , 。分支 對應的流量、流阻和阻力分別用 、 和 表示,並有:
式中, 、 、 分別為包括虛擬節點和虛擬分支在內的網路分支對應的流量、流阻和阻力集合。
有關虛擬分支的主要參數規定如下:
1)流量等於與之相連的網路入邊或出邊的流量;
2)阻力等於基點 的壓能與分支的另一節點 的壓能之差,基點的位置及其壓能值均可任意設置;
3)流阻值的大小按照分支阻力定律計算,但是當虛擬分支阻力是0,而且流阻又位於分母時,流阻取無窮大。
2 流體網路的基本定律
2.1 質量守恆定律
(1)狹義的質量守恆定律(亦稱節點質量守恆定律)
在單位時間內,任一節點流入和流出的流體質量的代數和為零。如果令流出為正、流入為負,則節點質量守恆定律可以寫成:

式中, 和 分別為分支 和 的流體密度;
和 分別為分支 和 的流量;
和 分別是節點 的出邊 和入邊 。
當密度變化可以忽略不計時,上式可寫為:

即流量平衡定律。該定律表明:對網路中的任一節點,流進的流量等於流出的流量。

(2)廣義質量守恆定律
單位時間內,任一有向割集對應的分支流量的代數和等於0。割集流量平衡方程的矩陣表示是:

式中, 為有向割集矩陣及其元素值; 為割集數。

2.2 能量守恆定律
在任一閉合迴路 上所發生的能量轉換的代數和為零。即

式中, 為分支 的阻力,當分支與迴路方向一致時, 取正號, 、當分支與迴路方向相反時, 取負號,仍是 ;
為迴路 上的流體機械動力,如風機、泵等等,當迴路上的動力在迴路內克服阻力做功時, 、反之,如果所屬的動力在迴路內起阻力作用,則有, ;
為迴路 上的自然風壓、火風壓等等,同樣,如果自然風壓、火風壓在迴路中克服阻力做功, 、反之, 。我們把 和 統稱為附加阻力,並記為 。
當迴路上既無流體機械動力又無自然風壓或火風壓時,上式可寫為: ,即阻力平衡定律。該定律表明:在任一迴路上,不同方向的流體,它們的阻力必定相等。

2.3 阻力定律
流體在管路中流動時,其阻力(習慣上也叫壓力損失、能量損失、壓降等等)表達式為

式中, 為分支的阻力值;
為分支的流阻值;
為分支的流量值;
為流態因子,取決於流體的流動狀態,層流時取1,完全紊流取2,過渡狀態取1~2的中間值。
3 網路分流演算法
3.1 網路分流演算法綜述
當流體網路中所有的流阻為已知,並已知網路的總流量、或已知迴路的附加阻力,求所有分支流量的過程叫做網路分流,也稱網路解算。
網路解算可分為:解析法、圖解法、物理相似模擬法、數值方法。數值法屬於近似法,是目前研究分流的主要手段。從計算數學的角度看,數值方法可分為三類:斜量法、迭代法和直接代入法。
3.2 Barczyk法
網路解算的基本方程組如下:

式中, 為分支流量;
為迴路阻力平衡方程,簡記成 ; 為基本關聯矩陣元素;
為基本迴路矩陣元素。
誤差判別式是:

式中, 是流量誤差限; 是阻力誤差限。
如果誤差滿足要求,則解算結束;否則還要繼續進行迭代。
歸納上述分析,Barczyk法的程序流程是:
① 已知: 、 、 、 , ;
② 擬定樹支和余支,並把余支作為基準分支: 、 ;
③ 求迴路矩陣: ;
④ 計算Jacobi矩陣及其逆陣: 、 ;
⑤ 計算阻力矩陣: ;
⑥ 求余支流量修正值矩陣: ;
⑦ 修正余支流量: ;
⑧ 修正樹支流量: ;
⑨ 誤差驗算: ,滿足精度程序結束;否則, ,轉到(4)繼續迭代;

3.2 Cross法
Cross演算法亦稱Scott-Hinsley法。在Barczyk法中,如果迴路選擇的合理,可以使Jacobi矩陣除主對角線外其餘元素為0,即:

上式表明, 個迴路阻力平衡方程中每一個迴路僅含有一個基準分支,顯然當迴路 時,上式會成立,並有:

將 代入上式,有:

如果令 ,則有迴路流量校正值公式為:
式中, 為第 個基本迴路、第 次迭代時的迴路流量修正值, ; 為迭代次數, ; 為基本迴路矩陣第 行,第 列元素值; 為迴路第 列對應的分支流阻; 為迴路第 列對應的分支在第 次迭代時的初始流量值; 為第 個基本迴路的附加阻力。
迴路分支流量校正式為:

上式的第二行是為了加快收斂速度所採取的演算法,也就是用用已經修正過的流量值計算後面迴路的流量修正值。
Cross法程序流程是:
(1) 已知: 、 、 、 , ;
① 擬定樹及余樹: 、 ;
② 擬定基本迴路矩陣: ;
③ 計算迴路流量修正值: ;
④ 修正迴路流量: ;
⑤ 誤差驗算,滿足精度程序結束;否則, ,轉到(4)繼續迭代。

Cross法與Barczyk法的主要區別如表8-1所示。
表8-1 Barczyk法與Cros法的主要區別
方法與內容 Barczy法 Cross法
Jacobi矩陣非主對角線元素 不一定為0 一定為0
流量修正值 每一基準分支都有自己的流量修正值 同一迴路內的分支具有相同的流量修正值
流量修正 基準分支流量修正值只對基準分支進行修正,非基準分支流量根據節點流量守恆定律確定 用同一流量修正值對迴路內的所有分支進行修正

4分流演算法中的一些具體問題
4.1 基準分支的擬定與迭代處理
以 為權對分支進行排序,將帶有附加阻力的分支排在最後,然後找最小樹,將余支作為基準分支,從數學上已經證明這將加快迭代的收斂速度。如果迭代20次仍然不收斂,則以迭代後的分支流量值進行重新排序,再迭代,將加快收斂速度。

4.2 流體機械特性曲線的處理
一般用下面的二次曲線擬合流體機械特性曲線,而且認為流體機械的工況點在合理的工況區間內,如圖8-2的實線部分。

式中, 為流體機械所在分支的流量; 、 、 為方程常數。
上式中,如果流體機械作用的方向與流體流動方向相同, ,流體機械克服流體流動阻力做功;反之, ,流體機械成為流體流動的阻力。
如果分支流量的初始值與其真值之間的偏差較大,則有可能出現工況點落在特性曲線的另一側,最終導致假收斂。從軟體的可視化角度、從面向現場工程技術人員的角度出發,網路分流時的初始流量擬定不應由人工完成,而計算機自動進行初始流量擬定時,如果採用二次曲線擬合,發生假收斂的機率會更多。
為了避免假收斂,同時,更為重要的是為了能夠模擬流體機械在不穩定工作區(特性曲線的駝峰段)的工況、模擬流體機械作為流體流動的阻力時的狀況,作者採用5次方程擬合流體機械特性曲線〔11〕,如圖8-3所示,方程如下:

圖8-1 圖8-2
4.3 網路簡化
網路簡化是把一個子網簡化成1條分支,簡化分支流量修正過程就是子網分流過程。在C 面向對象程序設計上,簡化分支由普通分支和流體網路共同派生,並採用虛擬技術「virtual」,該過程將自動實現。
三 總 結
目前流體網路的理論和應用在不斷發展,出現了具有增益的流、多終端流、多商品流以及網路流的分解與合成等新課題。網路流的應用已遍及通訊、運輸、電力、工程規劃、任務分派、設備更新以及計算機輔助設計等眾多領域。
流體網路理論在生產生活中具有不可缺少的重要地位,。

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