算法实现类
Ⅰ DES算法实现
完成一个DES 算法的 详细设计 ,内容包括:
DES(Data Encryption Standard)是一种用于电子数据加密的对称密钥块加密算法 .它以64位为分组长度,64位一组的明文作为算法的输入,通过一系列复杂的操作,输出同样64位长度的密文。DES 同样采用64位密钥,但由于每8位中的最后1位用于奇偶校验,实际有效密钥长度为56位。密钥可以是任意的56位的数,且可随时改变。
DES 使用加密密钥定义变换过程,因此算法认为只有持有加密所用的密钥的用户才能解密密文。DES的两个重要的安全特性是混淆和扩散。其中 混淆 是指通过密码算法使明文和密文以及密钥的关系非常复杂,无法从数学上描述或者统计。 扩散 是指明文和密钥中的每一位信息的变动,都会影响到密文中许多位信息的变动,从而隐藏统计上的特性,增加密码的安全。
DES算法的基本过程是换位和置换。如图,有16个相同的处理阶段,称为轮。还有一个初始和最终的排列,称为 IP 和 FP,它们是反向的 (IP 取消 FP 的作用,反之亦然)。
在主轮之前,块被分成两个32位的一半和交替处理;这种纵横交错的方案被称为Feistel 方法。Feistel 结构确保了解密和加密是非常相似的过程——唯一的区别是在解密时子键的应用顺序是相反的。其余的算法是相同的。这大大简化了实现,特别是在硬件中,因为不需要单独的加密和解密算法。
符号表示异或(XOR)操作。Feistel 函数将半块和一些键合在一起。然后,将Feistel 函数的输出与块的另一半组合在一起,在下一轮之前交换这一半。在最后一轮之后,两队交换了位置;这是 Feistel 结构的一个特性,使加密和解密过程类似。
IP 置换表指定64位块上的输入排列。其含义如下:输出的第一个比特来自输入的第58位;第二个位来自第50位,以此类推,最后一个位来自第7位输入。
最后的排列是初始排列的倒数。
展开函数被解释为初始排列和最终排列。注意,输入的一些位在输出时是重复的;输入的第5位在输出的第6位和第8位中都是重复的。因此,32位半块被扩展到48位。
P排列打乱了32位半块的位元。
表的“左”和“右”部分显示了来自输入键的哪些位构成了键调度状态的左和右部分。输入的64位中只有56位被选中;剩下的8(8、16、24、32、40、48、56、64)被指定作为奇偶校验位使用。
这个排列从56位键调度状态为每轮选择48位的子键。
这个表列出了DES中使用的8个S-box,每个S-box用4位的输出替换6位的输入。给定一个6位输入,通过使用外部的两个位选择行,以及使用内部的四个位选择列,就可以找到4位输出。例如,一个输入“011011”有外部位“01”和内部位“1101”。第一行为“00”,第一列为“0000”,S-box S5对应的输出为“1001”(=9),即第二行第14列的值。
DES算法的基本流程图如下:
DES算法是典型的对称加密算法,在输入64比特明文数据后,通过输入64比特密钥和算法的一系列加密步骤后,可以得到同样为64比特的密文数据。反之,我们通过已知的密钥,可以将密文数据转换回明文。 我们将算法分为了三大块:IP置换、16次T迭代和IP逆置换 ,加密和解密过程分别如下:
实验的设计模式是自顶向下的结构,用C语言去分别是先各个函数的功能,最后通过主函数将所有函数进行整合,让算法更加清晰客观。
通过IP置换表,根据表中所示下标,找到相应位置进行置换。
对于16次 迭代,我们先将传入的经过 IP 混淆过的64位明文的左右两部分,分别为32位的 和32位的 。之后我们将 和 进行交换,得到作为IP逆置换的输入:
,
子密钥的生成,经历下面一系列步骤:首先对于64位密钥,进行置换选择,因为将用户输入的64 位经历压缩变成了56位,所以我们将左面和右面的各28位进行循环位移。左右两部分分别按下列规则做循环移位:当 ,循环左移1位;其余情况循环左移2位。最后将得到的新的左右两部分进行连接得到56位密钥。
对半块的 Feistel 操作分为以下五步:
如上二图表明,在给出正确的密码后,可以得到对应的明文。
若密码错误,将解码出错误答案。
【1】 Data Encryption Standard
【2】 DES算法的详细设计(简单实现)
【3】 深入理解并实现DES算法
【4】 DES算法原理完整版
【5】 安全体系(一)—— DES算法详解
Ⅱ 自定义数组类与算法实现
// MyArray.h
#ifndef _MYARRAY_H_
#define _MYARRAY_H_
#include <cassert>
template<class T>
class MyArray
{
private:
T* list;
int size;
public:
MyArray (int sz = 50);
MyArray (const MyArray<T>&a); // 复制构造函数
~MyArray();
MyArray<T>& operator = (const MyArray<T>&rhs);
T & operator [] (int i);
const T & operator [] (int i) const;
operator T* ();
operator const T * () const;
int getSize () const;
void resize (int sz);
};
template<class T>
MyArray<T>::MyArray(int sz /* = 50 */)
{
assert(sz);
size = sz;
list = new T[size];
}
template<class T>
MyArray<T>::~MyArray()
{
delete[] list;
}
template<class T>
MyArray<T>::MyArray(const MyArray<T>& rhs) // 复制构造函数, 实现 深复制
{
size = rhs.size;
list = new T[size];
for(int i = 0; i < size; ++i)
list[i] = rhs.list[i];
}
template<class T>
MyArray<T>& MyArray<T>::operator = (const MyArray<T>&rhs) // 重载 =
{
if(this != &rhs)
if(size != rhs.size)
{
delete[] list;
size = rhs.size;
list = new T[size];
for(int i = 0; i < size; ++i)
list[i] = rhs.list[i];
}
return *this;
}
template<class T>
const T& MyArray<T>::operator [] (int i) const
{
assert(i >= 0 && i < size);
return list[i];
}
template<class T>
T& MyArray<T>::operator [] (int i)
{
assert(i >= 0 && i < size);
return list[i];
}
template<class T>
MyArray<T>::operator T *() // 为什么不能定义为 T* MyArray<T>::operator T*()?
{
return list;
}
template<class T>
MyArray<T>::operator const T *() const // 为什么 const 一定要放在最后?
{
return list;
}
template<class T>
int MyArray<T>::getSize () const
{
return size;
}
template<class T>
void MyArray<T>::resize (int sz)
{
assert(sz);
if(size != sz)
{
T* newList = new T[sz];
int n = size >sz ? sz : size;
size = sz;
for(int i = 0; i < n; ++i)
newList[i] = list[i];
delete[] list;
list = newList;
}
}
#endif // _MYARRAY_H_
示例代码: MyArray 类的应用(动态建立素数表, 并验证素数)
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include "MyArray.h"
int main()
{
MyArray<int> a(10);
int count = 0;
int n;
cin>>n;
for (int i = 2; i < n;++i)
{
bool isPrime = true;
int t = sqrt ((double)i);
for (int j = 0; j < count; ++j)
{
if(i % a[j] == 0)
{
isPrime = false;
break;
}
if(t > a[j])
break;
}
if(isPrime)
{
if(count == a.getSize())
a.resize(count * 2);
a[count++] = i;
cout<<setw(8)<<a[count - 1];
}
}
for(int i = 0; i < count; ++i)
cout<<setw(8)<<a[i];
cout<<endl;
return 0;
}
Ⅲ 急需C++实现的Apriori算法代码
用C++ 实现的 可以 到http://download.csdn.net/down/188143/chanjuanzz下载 不过要注册扣积分的
算法实现
(一)核心类
Apriori算法的核心实现类为AprioriAlgorithm,实现的java代码如下所示:
package org.shirdrn.datamining.association;
import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.TreeMap;
/**
* <B>关联规则挖掘:Apriori算法</B>
*
* <P>该算法基本上按照Apriori算法的基本思想来实现的。
*
* @author shirdrn
* @date 2009/07/22 22:56:23
* @msn shirdrn#hotmail.com(#→@)
* @qq 187071722
*/
public class AprioriAlgorithm {
private Map<Integer, Set<String>> txDatabase; // 事务数据库
private Float minSup; // 最小支持度
private Float minConf; // 最小置信度
private Integer txDatabaseCount; // 事务数据库中的事务数
private Map<Integer, Set<Set<String>>> freqItemSet; // 频繁项集集合
private Map<Set<String>, Set<Set<String>>> assiciationRules; // 频繁关联规则集合
public AprioriAlgorithm(
Map<Integer, Set<String>> txDatabase,
Float minSup,
Float minConf) {
this.txDatabase = txDatabase;
this.minSup = minSup;
this.minConf = minConf;
this.txDatabaseCount = this.txDatabase.size();
freqItemSet = new TreeMap<Integer, Set<Set<String>>>();
assiciationRules = new HashMap<Set<String>, Set<Set<String>>>();
}
/**
* 扫描事务数据库,计算频繁1-项集
* @return
*/
public Map<Set<String>, Float> getFreq1ItemSet() {
Map<Set<String>, Float> freq1ItemSetMap = new HashMap<Set<String>, Float>();
Map<Set<String>, Integer> candFreq1ItemSet = this.getCandFreq1ItemSet();
Iterator<Map.Entry<Set<String>, Integer>> it = candFreq1ItemSet.entrySet().iterator();
while(it.hasNext()) {
Map.Entry<Set<String>, Integer> entry = it.next();
// 计算支持度
Float supported = new Float(entry.getValue().toString())/new Float(txDatabaseCount);
if(supported>=minSup) {
freq1ItemSetMap.put(entry.getKey(), supported);
}
}
return freq1ItemSetMap;
}
/**
* 计算候选频繁1-项集
* @return
*/
public Map<Set<String>, Integer> getCandFreq1ItemSet() {
Map<Set<String>, Integer> candFreq1ItemSetMap = new HashMap<Set<String>, Integer>();
Iterator<Map.Entry<Integer, Set<String>>> it = txDatabase.entrySet().iterator();
// 统计支持数,生成候选频繁1-项集
while(it.hasNext()) {
Map.Entry<Integer, Set<String>> entry = it.next();
Set<String> itemSet = entry.getValue();
for(String item : itemSet) {
Set<String> key = new HashSet<String>();
key.add(item.trim());
if(!candFreq1ItemSetMap.containsKey(key)) {
Integer value = 1;
candFreq1ItemSetMap.put(key, value);
}
else {
Integer value = 1+candFreq1ItemSetMap.get(key);
candFreq1ItemSetMap.put(key, value);
}
}
}
return candFreq1ItemSetMap;
}
/**
* 根据频繁(k-1)-项集计算候选频繁k-项集
*
* @param m 其中m=k-1
* @param freqMItemSet 频繁(k-1)-项集
* @return
*/
public Set<Set<String>> aprioriGen(int m, Set<Set<String>> freqMItemSet) {
Set<Set<String>> candFreqKItemSet = new HashSet<Set<String>>();
Iterator<Set<String>> it = freqMItemSet.iterator();
Set<String> originalItemSet = null;
while(it.hasNext()) {
originalItemSet = it.next();
Iterator<Set<String>> itr = this.getIterator(originalItemSet, freqMItemSet);
while(itr.hasNext()) {
Set<String> identicalSet = new HashSet<String>(); // 两个项集相同元素的集合(集合的交运算)
identicalSet.addAll(originalItemSet);
Set<String> set = itr.next();
identicalSet.retainAll(set); // identicalSet中剩下的元素是identicalSet与set集合中公有的元素
if(identicalSet.size() == m-1) { // (k-1)-项集中k-2个相同
Set<String> differentSet = new HashSet<String>(); // 两个项集不同元素的集合(集合的差运算)
differentSet.addAll(originalItemSet);
differentSet.removeAll(set); // 因为有k-2个相同,则differentSet中一定剩下一个元素,即differentSet大小为1
differentSet.addAll(set); // 构造候选k-项集的一个元素(set大小为k-1,differentSet大小为k)
candFreqKItemSet.add(differentSet); // 加入候选k-项集集合
}
}
}
return candFreqKItemSet;
}
/**
* 根据一个频繁k-项集的元素(集合),获取到频繁k-项集的从该元素开始的迭代器实例
* @param itemSet
* @param freqKItemSet 频繁k-项集
* @return
*/
private Iterator<Set<String>> getIterator(Set<String> itemSet, Set<Set<String>> freqKItemSet) {
Iterator<Set<String>> it = freqKItemSet.iterator();
while(it.hasNext()) {
if(itemSet.equals(it.next())) {
break;
}
}
return it;
}
/**
* 根据频繁(k-1)-项集,调用aprioriGen方法,计算频繁k-项集
*
* @param k
* @param freqMItemSet 频繁(k-1)-项集
* @return
*/
public Map<Set<String>, Float> getFreqKItemSet(int k, Set<Set<String>> freqMItemSet) {
Map<Set<String>, Integer> candFreqKItemSetMap = new HashMap<Set<String>, Integer>();
// 调用aprioriGen方法,得到候选频繁k-项集
Set<Set<String>> candFreqKItemSet = this.aprioriGen(k-1, freqMItemSet);
// 扫描事务数据库
Iterator<Map.Entry<Integer, Set<String>>> it = txDatabase.entrySet().iterator();
// 统计支持数
while(it.hasNext()) {
Map.Entry<Integer, Set<String>> entry = it.next();
Iterator<Set<String>> kit = candFreqKItemSet.iterator();
while(kit.hasNext()) {
Set<String> kSet = kit.next();
Set<String> set = new HashSet<String>();
set.addAll(kSet);
set.removeAll(entry.getValue()); // 候选频繁k-项集与事务数据库中元素做差元算
if(set.isEmpty()) { // 如果拷贝set为空,支持数加1
if(candFreqKItemSetMap.get(kSet) == null) {
Integer value = 1;
candFreqKItemSetMap.put(kSet, value);
}
else {
Integer value = 1+candFreqKItemSetMap.get(kSet);
candFreqKItemSetMap.put(kSet, value);
}
}
}
}
// 计算支持度,生成频繁k-项集,并返回
return support(candFreqKItemSetMap);
}
/**
* 根据候选频繁k-项集,得到频繁k-项集
*
* @param candFreqKItemSetMap 候选k项集(包含支持计数)
*/
public Map<Set<String>, Float> support(Map<Set<String>, Integer> candFreqKItemSetMap) {
Map<Set<String>, Float> freqKItemSetMap = new HashMap<Set<String>, Float>();
Iterator<Map.Entry<Set<String>, Integer>> it = candFreqKItemSetMap.entrySet().iterator();
while(it.hasNext()) {
Map.Entry<Set<String>, Integer> entry = it.next();
// 计算支持度
Float supportRate = new Float(entry.getValue().toString())/new Float(txDatabaseCount);
if(supportRate<minSup) { // 如果不满足最小支持度,删除
it.remove();
}
else {
freqKItemSetMap.put(entry.getKey(), supportRate);
}
}
return freqKItemSetMap;
}
/**
* 挖掘全部频繁项集
*/
public void mineFreqItemSet() {
// 计算频繁1-项集
Set<Set<String>> freqKItemSet = this.getFreq1ItemSet().keySet();
freqItemSet.put(1, freqKItemSet);
// 计算频繁k-项集(k>1)
int k = 2;
while(true) {
Map<Set<String>, Float> freqKItemSetMap = this.getFreqKItemSet(k, freqKItemSet);
if(!freqKItemSetMap.isEmpty()) {
this.freqItemSet.put(k, freqKItemSetMap.keySet());
freqKItemSet = freqKItemSetMap.keySet();
}
else {
break;
}
k++;
}
}
/**
* <P>挖掘频繁关联规则
* <P>首先挖掘出全部的频繁项集,在此基础上挖掘频繁关联规则
*/
public void mineAssociationRules() {
freqItemSet.remove(1); // 删除频繁1-项集
Iterator<Map.Entry<Integer, Set<Set<String>>>> it = freqItemSet.entrySet().iterator();
while(it.hasNext()) {
Map.Entry<Integer, Set<Set<String>>> entry = it.next();
for(Set<String> itemSet : entry.getValue()) {
// 对每个频繁项集进行关联规则的挖掘
mine(itemSet);
}
}
}
/**
* 对从频繁项集集合freqItemSet中每迭代出一个频繁项集元素,执行一次关联规则的挖掘
* @param itemSet 频繁项集集合freqItemSet中的一个频繁项集元素
*/
public void mine(Set<String> itemSet) {
int n = itemSet.size()/2; // 根据集合的对称性,只需要得到一半的真子集
for(int i=1; i<=n; i++) {
// 得到频繁项集元素itemSet的作为条件的真子集集合
Set<Set<String>> properSubset = ProperSubsetCombination.getProperSubset(i, itemSet);
// 对条件的真子集集合中的每个条件项集,获取到对应的结论项集,从而进一步挖掘频繁关联规则
for(Set<String> conditionSet : properSubset) {
Set<String> conclusionSet = new HashSet<String>();
conclusionSet.addAll(itemSet);
conclusionSet.removeAll(conditionSet); // 删除条件中存在的频繁项
confide(conditionSet, conclusionSet); // 调用计算置信度的方法,并且挖掘出频繁关联规则
}
}
}
/**
* 对得到的一个条件项集和对应的结论项集,计算该关联规则的支持计数,从而根据置信度判断是否是频繁关联规则
* @param conditionSet 条件频繁项集
* @param conclusionSet 结论频繁项集
*/
public void confide(Set<String> conditionSet, Set<String> conclusionSet) {
// 扫描事务数据库
Iterator<Map.Entry<Integer, Set<String>>> it = txDatabase.entrySet().iterator();
// 统计关联规则支持计数
int conditionToConclusionCnt = 0; // 关联规则(条件项集推出结论项集)计数
int conclusionToConditionCnt = 0; // 关联规则(结论项集推出条件项集)计数
int supCnt = 0; // 关联规则支持计数
while(it.hasNext()) {
Map.Entry<Integer, Set<String>> entry = it.next();
Set<String> txSet = entry.getValue();
Set<String> set1 = new HashSet<String>();
Set<String> set2 = new HashSet<String>();
set1.addAll(conditionSet);
set1.removeAll(txSet); // 集合差运算:set-txSet
if(set1.isEmpty()) { // 如果set为空,说明事务数据库中包含条件频繁项conditionSet
// 计数
conditionToConclusionCnt++;
}
set2.addAll(conclusionSet);
set2.removeAll(txSet); // 集合差运算:set-txSet
if(set2.isEmpty()) { // 如果set为空,说明事务数据库中包含结论频繁项conclusionSet
// 计数
conclusionToConditionCnt++;
}
if(set1.isEmpty() && set2.isEmpty()) {
supCnt++;
}
}
// 计算置信度
Float conditionToConclusionConf = new Float(supCnt)/new Float(conditionToConclusionCnt);
if(conditionToConclusionConf>=minConf) {
if(assiciationRules.get(conditionSet) == null) { // 如果不存在以该条件频繁项集为条件的关联规则
Set<Set<String>> conclusionSetSet = new HashSet<Set<String>>();
conclusionSetSet.add(conclusionSet);
assiciationRules.put(conditionSet, conclusionSetSet);
}
else {
assiciationRules.get(conditionSet).add(conclusionSet);
}
}
Float conclusionToConditionConf = new Float(supCnt)/new Float(conclusionToConditionCnt);
if(conclusionToConditionConf>=minConf) {
if(assiciationRules.get(conclusionSet) == null) { // 如果不存在以该结论频繁项集为条件的关联规则
Set<Set<String>> conclusionSetSet = new HashSet<Set<String>>();
conclusionSetSet.add(conditionSet);
assiciationRules.put(conclusionSet, conclusionSetSet);
}
else {
assiciationRules.get(conclusionSet).add(conditionSet);
}
}
}
/**
* 经过挖掘得到的频繁项集Map
*
* @return 挖掘得到的频繁项集集合
*/
public Map<Integer, Set<Set<String>>> getFreqItemSet() {
return freqItemSet;
}
/**
* 获取挖掘到的全部的频繁关联规则的集合
* @return 频繁关联规则集合
*/
public Map<Set<String>, Set<Set<String>>> getAssiciationRules() {
return assiciationRules;
}
}
(二)辅助类
ProperSubsetCombination类是一个辅助类,在挖掘频繁关联规则的过程中,用于生成一个频繁项集元素的非空真子集,实现代码如下:
package org.shirdrn.datamining.association;
import java.util.BitSet;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
/**
* <B>求频繁项集元素(集合)的非空真子集集合</B>
* <P>从一个集合(大小为n)中取出m(m属于2~n/2的闭区间)个元素的组合实现类,获取非空真子集的集合
*
* @author shirdrn
* @date 2009/07/22 22:56:23
* @msn shirdrn#hotmail.com(#→@)
* @qq 187071722
*/
public class ProperSubsetCombination {
private static String[] array;
private static BitSet startBitSet; // 比特集合起始状态
private static BitSet endBitSet; // 比特集合终止状态,用来控制循环
private static Set<Set<String>> properSubset; // 真子集集合
/**
* 计算得到一个集合的非空真子集集合
*
* @param n 真子集的大小
* @param itemSet 一个频繁项集元素
* @return 非空真子集集合
*/
public static Set<Set<String>> getProperSubset(int n, Set<String> itemSet) {
String[] array = new String[itemSet.size()];
ProperSubsetCombination.array = itemSet.toArray(array);
properSubset = new HashSet<Set<String>>();
startBitSet = new BitSet();
endBitSet = new BitSet();
// 初始化startBitSet,左侧占满1
for (int i=0; i<n; i++) {
startBitSet.set(i, true);
}
// 初始化endBit,右侧占满1
for (int i=array.length-1; i>=array.length-n; i--) {
endBitSet.set(i, true);
}
// 根据起始startBitSet,将一个组合加入到真子集集合中
get(startBitSet);
while(!startBitSet.equals(endBitSet)) {
int zeroCount = 0; // 统计遇到10后,左边0的个数
int oneCount = 0; // 统计遇到10后,左边1的个数
int pos = 0; // 记录当前遇到10的索引位置
// 遍历startBitSet来确定10出现的位置
for (int i=0; i<array.length; i++) {
if (!startBitSet.get(i)) {
zeroCount++;
}
if (startBitSet.get(i) && !startBitSet.get(i+1)) {
pos = i;
oneCount = i - zeroCount;
// 将10变为01
startBitSet.set(i, false);
startBitSet.set(i+1, true);
break;
}
}
// 将遇到10后,左侧的1全部移动到最左侧
int counter = Math.min(zeroCount, oneCount);
int startIndex = 0;
int endIndex = 0;
if(pos>1 && counter>0) {
pos--;
endIndex = pos;
for (int i=0; i<counter; i++) {
startBitSet.set(startIndex, true);
startBitSet.set(endIndex, false);
startIndex = i+1;
pos--;
if(pos>0) {
endIndex = pos;
}
}
}
get(startBitSet);
}
return properSubset;
}
/**
* 根据一次移位操作得到的startBitSet,得到一个真子集
* @param bitSet
*/
private static void get(BitSet bitSet) {
Set<String> set = new HashSet<String>();
for(int i=0; i<array.length; i++) {
if(bitSet.get(i)) {
set.add(array[i]);
}
}
properSubset.add(set);
}
}
测试用例
对上述Apriori算法的实现进行了简单的测试,测试用例如下所示:
package org.shirdrn.datamining.association;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
import org.shirdrn.datamining.association.AprioriAlgorithm;
import junit.framework.TestCase;
/**
* <B>Apriori算法测试类</B>
*
* @author shirdrn
* @date 2009/07/22 22:56:23
* @msn shirdrn#hotmail.com(#→@)
* @qq 187071722
*/
public class TestAprioriAlgorithm extends TestCase {
private AprioriAlgorithm apriori;
private Map<Integer, Set<String>> txDatabase;
private Float minSup = new Float("0.50");
private Float minConf = new Float("0.70");
@Override
protected void setUp() throws Exception {
create(); // 构造事务数据库
apriori = new AprioriAlgorithm(txDatabase, minSup, minConf);
}
/**
* 构造模拟事务数据库txDatabase
*/
public void create() {
txDatabase = new HashMap<Integer, Set<String>>();
Set<String> set1 = new TreeSet<String>();
set1.add("A");
set1.add("B");
set1.add("C");
set1.add("E");
txDatabase.put(1, set1);
Set<String> set2 = new TreeSet<String>();
set2.add("A");
set2.add("B");
set2.add("C");
txDatabase.put(2, set2);
Set<String> set3 = new TreeSet<String>();
set3.add("C");
set3.add("D");
txDatabase.put(3, set3);
Set<String> set4 = new TreeSet<String>();
set4.add("A");
set4.add("B");
set4.add("E");
txDatabase.put(4, set4);
}
/**
* 测试挖掘频繁1-项集
*/
public void testFreq1ItemSet() {
System.out.println("挖掘频繁1-项集 : " + apriori.getFreq1ItemSet());
}
/**
* 测试aprioriGen方法,生成候选频繁项集
*/
public void testAprioriGen() {
System.out.println(
"候选频繁2-项集 : " +
this.apriori.aprioriGen(1, this.apriori.getFreq1ItemSet().keySet())
);
}
/**
* 测试挖掘频繁2-项集
*/
public void testGetFreq2ItemSet() {
System.out.println(
"挖掘频繁2-项集 :" +
this.apriori.getFreqKItemSet(2, this.apriori.getFreq1ItemSet().keySet())
);
}
/**
* 测试挖掘频繁3-项集
*/
public void testGetFreq3ItemSet() {
System.out.println(
"挖掘频繁3-项集 :" +
this.apriori.getFreqKItemSet(
3,
this.apriori.getFreqKItemSet(2, this.apriori.getFreq1ItemSet().keySet()).keySet()
)
);
}
/**
* 测试挖掘全部频繁项集
*/
public void testGetFreqItemSet() {
this.apriori.mineFreqItemSet(); // 挖掘频繁项集
System.out.println("挖掘频繁项集 :" + this.apriori.getFreqItemSet());
}
/**
* 测试挖掘全部频繁关联规则
*/
public void testMineAssociationRules() {
this.apriori.mineFreqItemSet(); // 挖掘频繁项集
this.apriori.mineAssociationRules();
System.out.println("挖掘频繁关联规则 :" + this.apriori.getAssiciationRules());
}
}
测试结果:
挖掘频繁1-项集 : {[E]=0.5, [A]=0.75, [B]=0.75, [C]=0.75}
候选频繁2-项集 : [[E, C], [A, B], [B, C], [A, C], [E, B], [E, A]]
挖掘频繁2-项集 :{[A, B]=0.75, [B, C]=0.5, [A, C]=0.5, [E, B]=0.5, [E, A]=0.5}
挖掘频繁3-项集 :{[E, A, B]=0.5, [A, B, C]=0.5}
挖掘频繁项集 :{1=[[E], [A], [B], [C]], 2=[[A, B], [B, C], [A, C], [E, B], [E, A]], 3=[[E, A, B], [A, B, C]]}
挖掘频繁关联规则 :{[E]=[[A], [B], [A, B]], [A]=[[B]], [B]=[[A]], [B, C]=[[A]], [A, C]=[[B]], [E, B]=[[A]], [E, A]=[[B]]}
从测试结果看到,使用Apriori算法挖掘得到的全部频繁项集为:
{1=[[E], [A], [B], [C]], 2=[[A, B], [B, C], [A, C], [E, B], [E, A]], 3=[[E, A, B], [A, B, C]]}
使用Apriori算法挖掘得到的全部频繁关联规则为:
{E}→{A}、{E}→{B}、{E}→{A,B}、{A}→{B}、{B}→{A}、{B,C}→{A}、{A,C}→{B}、{B,E}→{A}、{A,E}→{B}。
Ⅳ 编写程序实现算法
#include <stdio.h>
#define false 0
#define true 1
#define maxsize 20typedef struct{
int r[maxsize+1]; //r[0]闲置或用作中转、哨兵单元
int length;
}sqlist;void Output(sqlist &L)
{
int i;
for(i=1;i<=L.length;i++)
{
printf("%d ",L.r[i]);
}
printf("\n");
}void BubbleSort(sqlist &L) {
int i,j, Exchange;
for (i=1;i<L.length;i++){
Exchange = false;
for (j = 1; j <= L.length-i; j++)
if (L.r[j+1] < L.r[j]) {
L.r[0] =L.r[j];
L.r[j] =L.r[j+1];
L.r[j+1] =L.r[0];
Output(L);
Exchange = true;
}
if (Exchange == false) return;
}
} // BubbleSortint Partition (sqlist &L, int low, int high)
{
int pivotkey;
L.r[0]=L.r[low];
pivotkey=L.r[low];
while(low<high)
{ while(low<high&&L.r[high]>=pivotkey)--high;
L.r[low]=L.r[high];
while(low<high&&L.r[low]<=pivotkey)++low;
L.r[high]=L.r[low];
}
L.r[low]=L.r[0];
return low;
}
void QSort (sqlist &L,int low,int high)
{
int pivotloc;
if (low<high)
{pivotloc=Partition(L,low,high);Output(L); QSort(L,low,pivotloc-1); QSort(L,pivotloc+1,high); }
}
int main()
{
sqlist L;
int i;
scanf("%d",&L.length);
for(i=1;i<=L.length;i++)
{
scanf("%d",&L.r[i]);
}
printf("BubbleSort:\n");
BubbleSort(L);
printf("QSort:\n");
QSort(L,1,L.length);
return 0;
}
Ⅳ CUDNN入坑指南(0)卷积算法实现类型
cuDNN目前提供以下几种卷积算法的实现方式 [1]
该实现方式将卷积隐式转换成矩阵乘法,完成计算。不需要显式将输入张量数据转换成矩阵形式保存。
该实现方式将卷积隐式转换成矩阵乘法,完成计算。但是需要一些额外的内存空间去保存预计算得到的索引值,以便隐式地将输入张量数据转换成矩阵形式。
该实现方式将卷积显式转换成矩阵乘法,完成计算。在显式完成矩阵乘法过程中,需要额外申请内存空间,将输入转换成矩阵形式。
该实现方式即直接完成卷积计算,不会隐式或显式的将卷积转换成矩阵乘法。
该实现方式利用快速傅里叶变换完成卷积计算。需要额外申请内存空间,保存中间结果。
该实现方式利用快速傅里叶变换完成卷积计算,但是需要对输入进行分块。同样需要额外申请内存空间,保存中间结果,但是对大尺寸的输入,所需内存空间小于 CUDNN_CONVOLUTION_FWD_ALGO_FFT 算法
该实现方式利用Winograd变换完成卷积计算。需要额外申请内存空间,保存中间结果。
该实现方式利用Winograd变换完成卷积计算。需要额外申请内存空间,保存中间结果。
Ⅵ 什么样的算法可以用C++类实现,什么样的情况适合用C实现
C++更倾向于战略布局,设计中常用,算法的核心实现C语言和C++基本没有太大差别。 其实语言只是思维的一种技术实现。譬如C语言不支持面向对象,但是一样可以实现面向对象,你看windows reactos的源码,你就会发现,清一色的C代码,但是用的却是面向对象的理念。。