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经典的算法题

发布时间: 2023-01-02 08:17:15

‘壹’ java经典算法题——猴子吃桃

public class Monkey
{
public static void main(String[] args)
{
int sum=0,remain=1;
//每天吃剩的桃子加一个正好是前一天桃子的一半,每天桃子的总数就是前一天剩下桃子的数量
for(int day=9;day>=1;day--)
{
sum=(remain+1)*2;
remain=sum;
System.out.println("第"+day+"天还剩"+remain+"个桃子");
}
System.out.println(sum);
}
}

‘贰’ 求NOI的经典题目与算法。

皇后问题。在一个国际象棋棋盘上,放置8个皇后,使她们相互之间不能进攻(只要在一条直线上就不可,即在每一横列竖列斜列只有一个皇后)。求出所有布局。
program eight;
var a:array [1..8] of integer;
b,c,d:array [-7..16] of integer;
t,i,j,k:integer;
procere print;
begin
t:=t+1;
write(t,' ');
for k:=1 to 8 do write(a[k],' ');
writeln;
end;

procere try(i:integer);
var j:integer;
begin
for j:=1 to 8 do {每个皇后都有8种可能位置}
if (b[j]=0) and (c[i+j]=0) and (d[i-j]=0) then {判断位置是否冲突}
begin
a[i]:=j; {摆放皇后}
b[j]:=1; {宣布占领第J行}
c[i+j]:=1; {占领两个对角线}
d[i-j]:=1;
if i<8 then try(i+1) {8个皇后没有摆完,递归摆放下一皇后}
else print; {完成任务,打印结果}
b[j]:=0; {回溯}
c[i+j]:=0;
d[i-j]:=0;
end;
end;
begin
for k:=-7 to 16 do {数据初始化}
begin
b[k]:=0;
c[k]:=0;
d[k]:=0;
end;
try(1);{从第1个皇后开始放置}
end.
这是深搜的内容
搜索资料:
搜 索 算 法
搜索算法是利用计算机的高性能来有目的的穷举一个问题的部分或所有的可能情况,从而求出问题的解
的一种方法。搜索过程实际上是根据初始条件和扩展规则构造一棵解答树并寻找符合目标状态的节点的过程。
所有的搜索算法从其最终的算法实现上来看,都可以划分成两个部分——控制结构和产生系统,而所有的算
法的优化和改进主要都是通过修改其控制结构来完成的。现在主要对其控制结构进行讨论,因此对其产生系
统作如下约定:
Function ExpendNode(Situation:Tsituation;ExpendWayNo:Integer):TSituation;
表示对给出的节点状态Sitution采用第ExpendWayNo种扩展规则进行扩展,并且返回扩展后的状态。
(本文所采用的算法描述语言为类Pascal。)
第一部分 基本搜索算法
一、回溯算法
回溯算法是所有搜索算法中最为基本的一种算法,其采用了一种“走不通就掉头”思想作为其控制结构,
其相当于采用了先根遍历的方法来构造解答树,可用于找解或所有解以及最优解。具体的算法描述如下:
[非递归算法]
<Type>
Node(节点类型)=Record
Situtation:TSituation(当前节点状态);
Way-NO:Integer(已使用过的扩展规则的数目);
End
<Var>
List(回溯表):Array[1..Max(最大深度)] of Node;
pos(当前扩展节点编号):Integer;
<Init>
List<-0;
pos<-1;
List[1].Situation<-初始状态;
<Main Program>
While (pos>0(有路可走)) and ([未达到目标]) do
Begin
If pos>=Max then (数据溢出,跳出主程序);
List[pos].Way-NO:=List[pos].Way-No+1;
If (List[pos].Way-NO<=TotalExpendMethod) then (如果还有没用过的扩展规则)
Begin
If (可以使用当前扩展规则) then
Begin
(用第way条规则扩展当前节点)
List[pos+1].Situation:=ExpendNode(List[pos].Situation,
List[pos].Way-NO);
List[pos+1].Way-NO:=0;
pos:=pos+1;
End-If;
End-If
Else Begin
pos:=pos-1;
End-Else
End-While;
[递归算法]
Procere BackTrack(Situation:TSituation;deepth:Integer);
Var I :Integer;
Begin
If deepth>Max then (空间达到极限,跳出本过程);
If Situation=Target then (找到目标);
For I:=1 to TotalExpendMethod do
Begin
BackTrack(ExpendNode(Situation,I),deepth+1);
End-For;
End;
范例:一个M*M的棋盘上某一点上有一个马,要求寻找一条从这一点出发不重复的跳完棋盘上所有的点的路线。
评价:回溯算法对空间的消耗较少,当其与分枝定界法一起使用时,对于所求解在解答树中层次较深的问题
有较好的效果。但应避免在后继节点可能与前继节点相同的问题中使用,以免产生循环。
二、深度搜索与广度搜索
深度搜索与广度搜索的控制结构和产生系统很相似,唯一的区别在于对扩展节点选取上。由于其保留了
所有的前继节点,所以在产生后继节点时可以去掉一部分重复的节点,从而提高了搜索效率。这两种算法每
次都扩展一个节点的所有子节点,而不同的是,深度搜索下一次扩展的是本次扩展出来的子节点中的一个,
而广度搜索扩展的则是本次扩展的节点的兄弟节点。在具体实现上为了提高效率,所以采用了不同的数据结构.
[广度搜索]
<Type>
Node(节点类型)=Record
Situtation:TSituation(当前节点状态);
Level:Integer(当前节点深度);
Last :Integer(父节点);
End
<Var>
List(节点表):Array[1..Max(最多节点数)] of Node(节点类型);
open(总节点数):Integer;
close(待扩展节点编号):Integer;
New-S:TSituation;(新节点)
<Init>
List<-0;
open<-1;
close<-0;
List[1].Situation<- 初始状态;
List[1].Level:=1;
List[1].Last:=0;
<Main Program>
While (close<open(还有未扩展节点)) and
(open<Max(空间未用完)) and
(未找到目标节点) do
Begin
close:=close+1;
For I:=1 to TotalExpendMethod do(扩展一层子节点)
Begin
New-S:=ExpendNode(List[close].Situation,I);
If Not (New-S in List) then
(扩展出的节点从未出现过)
Begin
open:=open+1;
List[open].Situation:=New-S;
List[open].Level:=List[close].Level+1;
List[open].Last:=close;
End-If
End-For;
End-While;
[深度搜索]
<Var>
Open:Array[1..Max] of Node;(待扩展节点表)
Close:Array[1..Max] of Node;(已扩展节点表)
openL,closeL:Integer;(表的长度)
New-S:Tsituation;(新状态)
<Init>
Open<-0; Close<-0;
OpenL<-1;CloseL<-0;
Open[1].Situation<- 初始状态;
Open[1].Level<-1;
Open[1].Last<-0;
<Main Program>
While (openL>0) and (closeL<Max) and (openL<Max) do
Begin
closeL:=closeL+1;
Close[closeL]:=Open[openL];
openL:=openL-1;
For I:=1 to TotalExpendMethod do(扩展一层子节点)
Begin
New-S:=ExpendNode(Close[closeL].Situation,I);
If Not (New-S in List) then
(扩展出的节点从未出现过)
Begin
openL:=openL+1;
Open[openL].Situation:=New-S;
Open[openL].Level:=Close[closeL].Level+1;
Open[openL].Last:=closeL;
End-If
End-For;
End;
范例:迷宫问题,求解最短路径和可通路径。
评价:广度搜索是求解最优解的一种较好的方法,在后面将会对其进行进一步的优化。而深度搜索多用于只
要求解,并且解答树中的重复节点较多并且重复较难判断时使用,但往往可以用A*或回溯算法代替。
第二部分 搜索算法的优化
一、双向广度搜索
广度搜索虽然可以得到最优解,但是其空间消耗增长太快。但如果从正反两个方向进行广度搜索,理想
情况下可以减少二分之一的搜索量,从而提高搜索速度。
范例:有N个黑白棋子排成一派,中间任意两个位置有两个连续的空格。每次空格可以与序列中的某两个棋子
交换位置,且两子的次序不变。要求出入长度为length的一个初始状态和一个目标状态,求出最少的
转化步数。
问题分析:该题要求求出最少的转化步数,但如果直接使用广度搜索,很容易产生数据溢出。但如果从初始
状态和目标状态两个方向同时进行扩展,如果两棵解答树在某个节点第一次发生重合,则该节点
所连接的两条路径所拼成的路径就是最优解。
对广度搜索算法的改进:
1。添加一张节点表,作为反向扩展表。
2。在while循环体中在正向扩展代码后加入反向扩展代码,其扩展过程不能与
正向过程共享一个for循环。
3。在正向扩展出一个节点后,需在反向表中查找是否有重合节点。反向扩展时
与之相同。
对双向广度搜索算法的改进:
略微修改一下控制结构,每次while循环时只扩展正反两个方向中节点数目较少的一个,可以使两边的发
展速度保持一定的平衡,从而减少总扩展节点的个数,加快搜索速度。
二、分支定界
分支定界实际上是A*算法的一种雏形,其对于每个扩展出来的节点给出一个预期值,如果这个预期值不
如当前已经搜索出来的结果好的话,则将这个节点(包括其子节点)从解答树中删去,从而达到加快搜索速度
的目的。
范例:在一个商店中购物,设第I种商品的价格为Ci。但商店提供一种折扣,即给出一组商品的组合,如果一
次性购买了这一组商品,则可以享受较优惠的价格。现在给出一张购买清单和商店所提供的折扣清单,
要求利用这些折扣,使所付款最少。
问题分析:显然,折扣使用的顺序与最终结果无关,所以可以先将所有的折扣按折扣率从大到小排序,然后
采用回溯法的控制结构,对每个折扣从其最大可能使用次数向零递减搜索,设A为以打完折扣后优
惠的价格,C为当前未打折扣的商品零售价之和,则其预期值为A+a*C,其中a为下一个折扣的折扣
率。如当前已是最后一个折扣,则a=1。
对回溯算法的改进:
1。添加一个全局变量BestAnswer,记录当前最优解。
2。在每次生成一个节点时,计算其预期值,并与BestAnswer比较。如果不好,则调用回溯过程。
三、A*算法
A*算法中更一般的引入了一个估价函数f,其定义为f=g+h。其中g为到达当前节点的耗费,而h表示对从当
前节点到达目标节点的耗费的估计。其必须满足两个条件:
1。h必须小于等于实际的从当前节点到达目标节点的最小耗费h*。
2。f必须保持单调递增。

A*算法的控制结构与广度搜索的十分类似,只是每次扩展的都是当前待扩展节点中f值最小的一个,如果
扩展出来的节点与已扩展的节点重复,则删去这个节点。如果与待扩展节点重复,如果这个节点的估价函数
值较小,则用其代替原待扩展节点,具体算法描述如下:
范例:一个3*3的棋盘中有1-8八个数字和一个空格,现给出一个初始态和一个目标态,要求利用这个空格,
用最少的步数,使其到达目标态。
问题分析:预期值定义为h=|x-dx|+|y-dy|。
估价函数定义为f=g+h。
<Type>
Node(节点类型)=Record
Situtation:TSituation(当前节点状态);
g:Integer;(到达当前状态的耗费)
h:Integer;(预计的耗费)
f:Real;(估价函数值)
Last:Integer;(父节点)
End
<Var>
List(节点表):Array[1..Max(最多节点数)] of Node(节点类型);
open(总节点数):Integer;
close(待扩展节点编号):Integer;
New-S:Tsituation;(新节点)
<Init>
List<-0;
open<-1;
close<-0;
List[1].Situation<- 初始状态;
<Main Program>
While (close<open(还有未扩展节点)) and
(open<Max(空间未用完)) and
(未找到目标节点) do
Begin
Begin
close:=close+1;
For I:=close+1 to open do (寻找估价函数值最小的节点)
Begin
if List.f<List[close].f then
Begin
交换List和List[close];
End-If;
End-For;
End;
For I:=1 to TotalExpendMethod do(扩展一层子节点)
Begin
New-S:=ExpendNode(List[close].Situation,I)
If Not (New-S in List[1..close]) then
(扩展出的节点未与已扩展的节点重复)
Begin
If Not (New-S in List[close+1..open]) then
(扩展出的节点未与待扩展的节点重复)
Begin
open:=open+1;
List[open].Situation:=New-S;
List[open].Last:=close;
List[open].g:=List[close].g+cost;
List[open].h:=GetH(List[open].Situation);
List[open].f:=List[open].h+List[open].g;
End-If
Else Begin
If List[close].g+cost+GetH(New-S)<List[same].f then
(扩展出来的节点的估价函数值小于与其相同的节点)
Begin
List[same].Situation:= New-S;
List[same].Last:=close;
List[same].g:=List[close].g+cost;
List[same].h:=GetH(List[open].Situation);
List[same].f:=List[open].h+List[open].g;
End-If;
End-Else;
End-If
End-For;
End-While;
对A*算法的改进--分阶段A*:
当A*算法出现数据溢出时,从待扩展节点中取出若干个估价函数值较小的节点,然后放弃其余的待扩展
节点,从而可以使搜索进一步的进行下去。
第三部分 搜索与动态规划的结合
例1. 有一个棋子,其1、6面2、4面3、5面相对。现给出一个M*N的棋盘,棋子起初处于(1,1)点,摆放状态
给定,现在要求用最少的步数从(1,1)点翻滚到(M,N)点,并且1面向上。
分析:这道题目用简单的搜索很容易发生超时,特别当M、N较大时。所以可以考虑使用动态规划来解题。对
于一个棋子,其总共只有24种状态。在(1,1)点时,其向右翻滚至(2,1)点,向上翻滚至(1,2)点。而
任意(I,J)点的状态是由(I-1,J)和(I,J-1)点状态推导出来的。所以如果规定棋子只能向上
和向右翻滚,则可以用动态规划的方法将到达(M,N)点的所有可能的状态推导出来。显然,从(1,
1)到达(N,M)这些状态的路径时最优的。如果这些状态中有1面向上的,则已求出解。如果没有,
则可以从(M,N)点开始广度搜索,以(M,N)点的状态组作为初始状态,每扩展一步时,检查当前
所得的状态组是否有状态与到达格子的状态组中的状态相同,如果有,则由动态规划的最优性和广度
搜索的最优性可以保证已求出最优解。
例2.给出一个正整数n,有基本元素a,要求通过最少次数的乘法,求出a^n。
分析:思路一:这道题从题面上来看非常象一道动态规划题,a^n=a^x1*a^x2。在保证a^x1和a^x2的最优性之
后,a^n的最优性应该得到保证。但是仔细分析后可以发现,a^x1与a^x2的乘法过程中可能有
一部分的重复,所以在计算a^n时要减去其重复部分。由于重复部分的计算较繁琐,所以可以
将其化为一组展开计算。描述如下:
I:=n;(拆分a^n)
split[n]:=x1;(分解方案)
Used[n]:=True;(在乘法过程中出现的数字)
Repeat(不断分解数字)
Used[I-split[I]]:=True;
Used[split[I]]:=True;
Dec(I);
While (I>1) and (not Used[I]) do dec(I);
Until I=1;
For I:=n downto 1 do(计算总的乘法次数)
If Used[I] then count:=count+1;
Result:=count;(返回乘法次数)
思路二:通过对思路一的输出结果的分析可以发现一个规律:
a^19=a^1*a^18
a^18=a^2*a^16
a^16=a^8*a^8
a^8=a^4*a^4
a^4=a^2*a^2
a^2=a*a
对于一个n,先构造一个最接近的2^k,然后利用在构造过程中产生的2^I,对n-2^k进行二进制分解,
可以得出解。对次数的计算的描述如下:
count:=0;
Repeat
If n mod 2 = 0 then count:=count+1
Else count:=count+2;
n:=n div 2;
Until n=1;
Result:=count;
反思:观察下列数据:
a^15 a^23 a^27
Cost:5 Cost:6 Cost:6
a^2=a^1*a^1 a^2=a^1*a^1 a^2=a^1*a^1
a^3=a^1*a^2 a^3=a^1*a^2 a^3=a^1*a^2
a^6=a^3*a^3 a^5=a^2*a^3 a^6=a^3*a^3
a^12=a^6*a^6 a^10=a^5*a^5 a^12=a^6*a^6
a^15=a^3*a^12 a^20=a^10*a^10 a^24=a^12*a^12
a^23=a^3*a^20 a^27=a^3*a^24
这些数据都没有采用思路二种的分解方法,而都优于思路二中所给出的解。但是经过实测,思路一二
的所有的解的情况相同,而却得不出以上数据中的解。经过对a^2-a^15的数据的完全分析,发现对于
一个a^n,存在多个分解方法都可以得出最优解,而在思路一中只保留了一组分解方式。例如对于a^6
只保留了a^2*a^4,从而使a^3*a^3这条路中断,以至采用思路一的算法时无法得出正确的耗费值,从
而丢失了最优解。所以在计算a^n=a^x1*a^x2的重复时,要引入一个搜索过程。例如:a^15=a^3*a^12,
a^12=a^6*a^6,而a^6=a^3*a^3。如果采用了a^6=a^2*a^4,则必须多用一步。
<Type>
Link=^Node; (使用链表结构纪录所有的可能解)
Node=Record
split:Integer;
next :Link;
End;
<Var>
Solution:Array[1..1000] of Link; (对于a^n的所有可能解)
Cost :Array[1..1000] of Integer; (解的代价)
max :Integer; (推算的上界)
<Main Program>
Procere GetSolution;
Var i,j :Integer;
min,c:Integer;
count:Integer;
temp,tail:Link;
plan :Array[1..500] of Integer;
nUsed:Array[1..1000] of Boolean;
Procere GetCost(From,Cost:Integer); (搜索计算最优解)
Var temp:Link;
a,b :Boolean;
i :Integer;
Begin
If Cost>c then Exit; (剪枝)
If From=1 then (递归终结条件)
Begin
If Cost<c then c:=Cost;
Exit;
End;
temp:=Solution[From];
While temp<>NIL do (搜索主体)
Begin
a:=nUsed[temp^.Split];
If not a then inc(cost);
nUsed[temp^.Split]:=True;
b:=nUsed[From - temp^.Split];
If not b then inc(cost);
nUsed[From-temp^.Split]:=True;
i:=From-1;
While (i>1) and (not nUsed) do dec(i);
GetCost(i,Cost);
If not a then dec(cost);
If not b then dec(cost);
nUsed[From-temp^.Split]:=b;
nUsed[temp^.Split]:=a;
temp:=temp^.next;
End;
End;
Begin
For i:=2 to Max do(动态规划计算所有解)
Begin
count:=0;
min:=32767;
For j:=1 to i div 2 do (将I分解为I-J和J)
Begin
c:=32767;
FillChar(nUsed,Sizeof(nUsed),0);
nUsed[j]:=True;nUsed[i-j]:=True;
If j=i-j then GetCost(i-j,1)
Else GetCost(i-j,2);
If c<min then
Begin
count:=1;
min:=c;
plan[count]:=j;
End
Else if c=min then
Begin
inc(count);
plan[count]:=j;
End;
End;
new(solution); (构造解答链表)
solution^.split:=plan[1];
solution^.next:=NIL;
Cost:=min;
tail:=solution;
For j:=2 to count do
Begin
new(temp);
temp^.split:=plan[j];
temp^.next:=NIL;
tail^.next:=temp;
tail:=temp;
End;
End;
End;
背包问题:
一个旅行者有一个最多能用m公斤的背包,现在有n种物品,每件的重量分别是W1,W2,...,Wn,
每件的价值分别为C1,C2,...,Cn.若的每种物品的件数足够多.
求旅行者能获得的最大总价值。
本问题的数学模型如下:
设 f(x)表示重量不超过x公斤的最大价值,
则 f(x)=max{f(x-i)+c[i]} 当x>=w[i] 1<=i<=n
可使用递归法解决问题程序如下:
program knapsack04;
const maxm=200;maxn=30;
type ar=array[0..maxn] of integer;
var m,n,j,i,t:integer;
c,w:ar;
function f(x:integer):integer;
var i,t,m:integer;
begin
if x=0 then f:=0 else
begin
t:=-1;
for i:=1 to n do
begin
if x>=w[i] then m:=f(x-i)+c[i];
if m>t then t:=m;
end;
f:=t;
end;
end;
begin
readln(m,n);
for i:= 1 to n do
readln(w[i],c[i]);
writeln(f(m));
end.
说明:当m不大时,编程很简单,但当m较大时,容易超时.
4.2 改进的递归法
改进的的递归法的思想还是以空间换时间,这只要将递归函数计算过程中的各个子函数的值保存起来,开辟一个
一维数组即可
程序如下:
program knapsack04;
const maxm=2000;maxn=30;
type ar=array[0..maxn] of integer;
var m,n,j,i,t:integer;
c,w:ar;
p:array[0..maxm] of integer;
function f(x:integer):integer;
var i,t,m:integer;
begin
if p[x]<>-1 then f:=p[x]
else
begin
if x=0 then p[x]:=0 else
begin
t:=-1;
for i:=1 to n do
begin
if x>=w[i] then m:=f(i-w[i])+c[i];
if m>t then t:=m;
end;
p[x]:=t;
end;
f:=p[x];
end;
end;
begin
readln(m,n);
for i:= 1 to n do
readln(w[i],c[i]);
fillchar(p,sizeof(p),-1);
writeln(f(m));
end.

‘叁’ 经典算法题之兔子问题

就是那个递归算法:f(1)=1;f(2)=1;f(3)=2;...f(n)=f(n-1)+f(n-2);程序是:(计算任一月兔子数)long fun(int x){ int i; if(x==1 || x==2) return 1; else return fun(x-1)+fun(x-2);}void main(){ int i,a; long s; scanf("%d",&a); printf("%ld\n",fun(a)); }

‘肆’ 经典c语言面试算法题

经典C语言面试算法题

1.写一个函数,它的原形是int continumax(char *outputstr,char *intputstr)

功能:

在字符串中找出连续最长的数字串,并把这个串的长度返回,并把这个最长数字串付给其中一个函数参数outputstr所指内存。例如:"abcd12345ed125ss123456789"的首地址传给intputstr后,函数将返回

9,outputstr所指的值为123456789。

#include

#include

#include

int FindMax_NumStr(char *outputstr,char *inputstr)

{

char *in = inputstr,*out = outputstr,*temp;

char *final;

int count = 0;

int maxlen = 0;

int i;

while(*in!='')

{

if(*in > 47 && *in < 58)

{

for(temp = in;*in> 47 && *in <58;in++)

count++;

}

else

in++;

if(maxlen < count)

{

maxlen = count;

count = 0;

final = temp;

}

}

for(i =0;i

{

*out = *final;

out++;

final++;

}

*out = '';

return maxlen;

}

void main(void)

{

char input[]="abc123def123456eec123456789dd";

char output[50] = {0};

int maxlen;

maxlen = FindMax_NumStr(output,input);

printf("the str %s ",output);

printf("the maxlen is %d ",maxlen);

}

2.求1000!的未尾有几个0;

求出1->1000里,能被5整除的数的个数n1,能被25整除的数的个数n2,能被125整除的'数的个数n3,能被625整除的数的个数n4.1000!末尾的零的个数=n1+n2+n3+n4;

只要是末尾是5的数它乘以一个偶数就会出现一个0,而末尾是0的数乘以任何数也都会出现0

而末尾是0的如果是一个0肯定能被5整除,两个0肯定能被25整数,以此类推3个0就能被5的三次方整除,也就是125

1000!就是1-1000数的相乘,能被5整除的所有数分别乘以一个偶数就会出现这些个的0,而例如100,既能被5整除,也能被25整除,所以就是两个0

1000,既能被5,25,也能被125整除,所以算三个0

例如是10!=1*2*3*4*5*6*7*8*9*10,里面有两个数能被5整除,就是10和5,而

5随便乘以一个偶数就出现一个0,而10乘以其它数也会出现一个0,所以10!会有两个0

#include

#define NUM 1000

int find5(int num)

{

int ret = 0;

while(num%5==0)

{

num/=5;

ret++;

}

return ret;

}

int main(void)

{

int result = 0;

int i;

for(i=5;i<=NUM;i+=5)

result +=find5(i);

printf("the total zero number is %d ",result);

return 0;

}

3。编写一个 C 函数,该函数在一个字符串中找到可能的最长的子字符串,且该字符串是由同一字符组成的。

char * search(char *cpSource, char ch)

{

char *cpTemp=NULL, *cpDest=NULL;

int iTemp, iCount=0;

while(*cpSource)

{

if(*cpSource == ch)

{

iTemp = 0;

cpTemp = cpSource;

while(*cpSource == ch)

++iTemp, ++cpSource;

if(iTemp > iCount)

iCount = iTemp, cpDest = cpTemp;

if(!*cpSource)

break;

}

++cpSource;

}

return cpDest;

}

;

‘伍’ 最短路径算法

最短路径算法一般有Dijkstra算法,Bellman-Ford算法,Floyd算法和SPFA算法等。

从某顶点出发,沿图的边到达另一顶点所经过的路径中,各边上权值之和最小的一条路径叫做最短路径。解决最短路的问题有以下算法,Dijkstra算法,Bellman-Ford算法,Floyd算法和SPFA算法等。

最短路径算法问题:

最短路径问题是图论研究中的一个经典算法问题,旨在寻找图(由结点和路径组成的)中两结点之间的最短路径。算法具体的形式包括:

(1)确定起点的最短路径问题- 即已知起始结点,求最短路径的问题。适合使用Dijkstra算法。

(2)确定终点的最短路径问题- 与确定起点的问题相反,该问题是已知终结结点,求最短路径的问题。在无向图中该问题与确定起点的问题完全等同,在有向图中该问题等同于把所有路径方向反转的确定起点的问题。

(3)确定起点终点的最短路径问题- 即已知起点和终点,求两结点之间的最短路径。

(4)全局最短路径问题- 求图中所有的最短路径。适合使用Floyd-Warshall算法。

‘陆’ 算法题套路总结(三)——动态规划

前两篇我总结了链表和二分查找题目的一些套路,这篇文章来讲讲动态规划。动态规划从我高中开始参加NOIP起就一直是令我比较害怕的题型,除了能一眼看出来转移方程的题目,大部分动态规划都不太会做。加上后来ACM更为令人头秃的动态规划,很多题解看了之后,我根本就不相信自己能够想出来这种解法,看着大佬们谈笑间还加一些常数优化,一度怀疑自己的智商。以前一直觉得动态规划是给大佬准备的,所以刻意地没有去攻克它,主要也是没有信心。但是后来慢慢的,我再做LC的时候,发现很多DP的题目我自己慢慢能够推出转移方程了,而且似乎也没那么难。我一直在思考,到底是我变强了,还是因为LC的题目相比ACM或者NOI太简单了。其实主要还是后者,但是同时我也发现,动态规划其实是有套路的,我以前方法不对,总结太少。
主要就是,站在出题人的角度,他几乎不太可能完全凭空想出一个新的DP模型,因为动态规划毕竟要满足:

因此,能够利用DP来解决的问题实际上是有限的,大部分题目都是针对现有的模型的一些变种,改改题目描述,或者加点限制条件。所以要想攻克DP题目,最根本的就是要充分理解几个常见的DP模型。而要充分理解常见经典DP模型,就需要通过大量的做题和总结,而且二者不可偏废。通过做题进行思考和量的积累,通过总结加深理解和融会贯通进而完成质的提升。

动态规划是求解一个最优化问题,而最核心的思想就是:

解一道DP题目,先问自己几个问题:

当然以上内容看起来比较抽象,虽然它深刻地揭露了动态规划的本质,但是如果临场要去想明白这些问题,还是有些难度。如果只是针对比赛和面试,就像前面说的,DP题型是有限的。只要刷的题目足够多,总结出几个经典模型,剩下的都是些变种+优化而已。

一般来说,动态规划可以分成4个大类:

线性DP就是阶段非常线性直观的模型,比如:最长(上升|下降)序列,最长公共子序列(LCS)等,也有一些简单的递推,甚至都算不上是 经典模型

最长上升序列是一个非常经典的线性模型。说它是个模型,是因为它是一类题的代表,很多题目都只是换个说法,或者要求在这基础上进一步优化而已。最长上升序列最基础的转移方程就是 f[i] = max{f[j]}+1 (a[i] > a[j]) , f[i] 表示一定要以 a[i] 结尾的序列,最长长度是多少。很显然就是在前面找到一个最大的 f[j] 同时满足 a[j]<a[i] 。因此是 N^2 的时间复杂度和N的空间复杂度。这种方法是最朴素直观的,一定要理解。它非常简单,因此很少有题目直接能够这么做。大部分相关题目需要进一步优化,也就是有名的单调队列优化,能够把复杂度优化到nlogn。

说单调队列优化之前必须明白一个贪心策略。因为要求的是最长上升序列,那么很显然长度为k的上升序列的最大值(最后一个数)越小越好,这样后面的数才有更大的概率比它大。如果我们记录下来不同长度的上升序列的最后一个数能达到的最小值,那么对于后续每个数t,它要么能放到某个长度为y的序列之后,组成长度为y+1的上升序列,要么放到某个长度为x的序列后面,把长度为x+1的序列的最大值替换成t。同时我们可以发现,如果x<y,那么长度为x序列的最后一个数一定比长度为y的序列最后一个数小。因此这个上升序列我们可以用一个数组来维护(所谓的单调队列),数组下标就代表序列长度。 opt[i]=t 表示长度为i的上升序列最后一个数最小是t。那么当我们在面对后续某个数x时,可以对单调队列opt进行二分,把它插到对应的位置。因此总体复杂度就是NlogN。
相关题目比如:

但是你可以发现,其实这个题型其实变种很有限,吃透了也就那么回事。所以一定要总结。

最长公共子序列也是线性DP中的一种比较常见的模型。说它是一种“模型”其实有点拔高了,其实它就是一类比较常见的题目。很多题目都是在LCS的基础上进行简单的扩展,或者仅仅就是换一个说法而已。
求两个数组的最长公共子序列,最直观地做法就是:设f[i][j]表示S[..i]和T[..j]的最长公共子序列,则有:

这个转移方程也非常好理解,时间复杂度是 N^2 ,空间复杂度也是 N^2 。不过仔细观察你可以发现,当我们计算第i行时只与i-1和i行有关。因此我们可以利用01滚动来优化空间复杂度为2N。
相关题目:

线性DP除了上述的两种常见题型,还有很多别的类型,包括背包。我们要努力去尝试理解这些题目的异同,它们的转移方程,以及思路,可能的变化,这样才能更好的应对未知的题目。以下是一些我总结的题型:

最终结果就是max(0, f[n][2]+f[n][4])。
不过实际上你可以发现,由于各个状态只和前一维有关,且只能由固定的一个状态转移过来,因此我们可以省掉一维,只用4个变量来存储

剩下的,同123题类似,由于最多进行k次交易,那么一天就有2k个状态:第1次买/卖……第k次买/卖,结合123题的优化,我们只需要2k个变量就能存储这些状态。因此设f[i×2]为第i次买入的最优值,f[i×2+1]为第i次卖出的最优值:

以上都是对一些常见的线性DP的一些小结,实际上线性DP还有一个重要的题型就是背包。关于背包,有很多相关的讲解,我这里就不多说了,推荐大家看看 背包九讲 。下一章依然是DP专题,我讲总结一些区间DP的题型。大部分区间DP都是hard级的,对于希望提高自己水平的人来说,需要投入更多精力去理解。

‘柒’ 算法竞赛入门经典习题3-9子序列(uva10340)

你判断成功之后j还要再加1

‘捌’ 收集各类贪心算法(C语言编程)经典题目

举个例子,假如你买东西,老板需要找给你99分钱,他有上面面值分别为25分,10分,5分,1分的硬币(都是假如,不符合实际),他得找你3个25分,2个10分的,4个1分的才为最佳方案!
用贪心算法编写程序实现!
main()
{
int
i,a[5],b[4],c[4];
/*
define
the
type
of
the
money*/
a[1]=25;
a[2]=10;
a[3]=5;
a[4]=1;
printf("please
input
you
money
(fen):\n");
scanf("%d",&b[0]);
for
(i=1;i<=4;i++)
{
b[i]=b[i-1]%a[i];
/*take
n
25
off
and
money
left*/
c[i]=(b[i-1]-b[i])/a[i];
/*
n
*/
printf("%d
is
%d\n",a[i],c[i]);
}
getch();
}

‘玖’ c语言经典程序算法

经典C源程序100例
【程序1】
题目:有1、2、3、4个数字,能组成多少个互不相同且无重复数字的三位数?都是多少?
1.程序分析:可填在百位、十位、个位的数字都是1、2、3、4。组成所有的排列后再去
掉不满足条件的排列。
2.程序源代码:
main()
{
int i,j,k;
printf("\n");
for(i=1;i<5;i++) /*以下为三重循环*/
for(j=1;j<5;j++)
for (k=1;k<5;k++)
{
if (i!=k&&i!=j&&j!=k) /*确保i、j、k三位互不相同*/
printf("%d,%d,%d\n",i,j,k);
}
}
==============================================================
【程序2】
题目:企业发放的奖金根据利润提成。利润(I)低于或等于10万元时,奖金可提10%;利润高
于10万元,低于20万元时,低于10万元的部分按10%提成,高于10万元的部分,可可提
成7.5%;20万到40万之间时,高于20万元的部分,可提成5%;40万到60万之间时高于
40万元的部分,可提成3%;60万到100万之间时,高于60万元的部分,可提成1.5%,高于
100万元时,超过100万元的部分按1%提成,从键盘输入当月利润I,求应发放奖金总数?
1.程序分析:请利用数轴来分界,定位。注意定义时需把奖金定义成长整型。
2.程序源代码:
main()
{
long int i;
int bonus1,bonus2,bonus4,bonus6,bonus10,bonus;
scanf("%ld",&i);
bonus1=100000*0.1;bonus2=bonus1+100000*0.75;
bonus4=bonus2+200000*0.5;
bonus6=bonus4+200000*0.3;
bonus10=bonus6+400000*0.15;
if(i<=100000)
bonus=i*0.1;
else if(i<=200000)
bonus=bonus1+(i-100000)*0.075;
else if(i<=400000)
bonus=bonus2+(i-200000)*0.05;
else if(i<=600000)
bonus=bonus4+(i-400000)*0.03;
else if(i<=1000000)
bonus=bonus6+(i-600000)*0.015;
else
bonus=bonus10+(i-1000000)*0.01;
printf("bonus=%d",bonus);
}

==============================================================
【程序3】
题目:一个整数,它加上100后是一个完全平方数,再加上168又是一个完全平方数,请问该数是多少?
1.程序分析:在10万以内判断,先将该数加上100后再开方,再将该数加上268后再开方,如果开方后
的结果满足如下条件,即是结果。请看具体分析:
2.程序源代码:
#include "math.h"
main()
{
long int i,x,y,z;
for (i=1;i<100000;i++)
{ x=sqrt(i+100); /*x为加上100后开方后的结果*/
y=sqrt(i+268); /*y为再加上168后开方后的结果*/
if(x*x==i+100&&y*y==i+268)/*如果一个数的平方根的平方等于该数,这说明此数是完全平方数*/
printf("\n%ld\n",i);
}
}
==============================================================
【程序4】
题目:输入某年某月某日,判断这一天是这一年的第几天?
1.程序分析:以3月5日为例,应该先把前两个月的加起来,然后再加上5天即本年的第几天,特殊
情况,闰年且输入月份大于3时需考虑多加一天。
2.程序源代码:
main()
{
int day,month,year,sum,leap;
printf("\nplease input year,month,day\n");
scanf("%d,%d,%d",&year,&month,&day);
switch(month)/*先计算某月以前月份的总天数*/
{
case 1:sum=0;break;
case 2:sum=31;break;
case 3:sum=59;break;
case 4:sum=90;break;
case 5:sum=120;break;
case 6:sum=151;break;
case 7:sum=181;break;
case 8:sum=212;break;
case 9:sum=243;break;

作者: zhlei81 2005-1-22 11:29 回复此发言

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2 经典C源程序100例
case 10:sum=273;break;
case 11:sum=304;break;
case 12:sum=334;break;
default:printf("data error");break;
}
sum=sum+day; /*再加上某天的天数*/
if(year%400==0||(year%4==0&&year%100!=0))/*判断是不是闰年*/
leap=1;
else
leap=0;
if(leap==1&&month>2)/*如果是闰年且月份大于2,总天数应该加一天*/
sum++;
printf("It is the %dth day.",sum);}
==============================================================
【程序5】
题目:输入三个整数x,y,z,请把这三个数由小到大输出。
1.程序分析:我们想办法把最小的数放到x上,先将x与y进行比较,如果x>y则将x与y的值进行交换,
然后再用x与z进行比较,如果x>z则将x与z的值进行交换,这样能使x最小。
2.程序源代码:
main()
{
int x,y,z,t;
scanf("%d%d%d",&x,&y,&z);
if (x>y)
{t=x;x=y;y=t;} /*交换x,y的值*/
if(x>z)
{t=z;z=x;x=t;}/*交换x,z的值*/
if(y>z)
{t=y;y=z;z=t;}/*交换z,y的值*/
printf("small to big: %d %d %d\n",x,y,z);
}
==============================================================
【程序6】
题目:用*号输出字母C的图案。
1.程序分析:可先用'*'号在纸上写出字母C,再分行输出。
2.程序源代码:
#include "stdio.h"
main()
{
printf("Hello C-world!\n");
printf(" ****\n");
printf(" *\n");
printf(" * \n");
printf(" ****\n");
}
==============================================================
【程序7】
题目:输出特殊图案,请在c环境中运行,看一看,Very Beautiful!
1.程序分析:字符共有256个。不同字符,图形不一样。
2.程序源代码:
#include "stdio.h"
main()
{
char a=176,b=219;
printf("%c%c%c%c%c\n",b,a,a,a,b);
printf("%c%c%c%c%c\n",a,b,a,b,a);
printf("%c%c%c%c%c\n",a,a,b,a,a);
printf("%c%c%c%c%c\n",a,b,a,b,a);
printf("%c%c%c%c%c\n",b,a,a,a,b);}
==============================================================
【程序8】
题目:输出9*9口诀。
1.程序分析:分行与列考虑,共9行9列,i控制行,j控制列。
2.程序源代码:
#include "stdio.h"
main()
{
int i,j,result;
printf("\n");
for (i=1;i<10;i++)
{ for(j=1;j<10;j++)
{
result=i*j;
printf("%d*%d=%-3d",i,j,result);/*-3d表示左对齐,占3位*/
}
printf("\n");/*每一行后换行*/
}
}
==============================================================
【程序9】
题目:要求输出国际象棋棋盘。
1.程序分析:用i控制行,j来控制列,根据i+j的和的变化来控制输出黑方格,还是白方格。
2.程序源代码:
#include "stdio.h"
main()
{
int i,j;
for(i=0;i<8;i++)
{
for(j=0;j<8;j++)
if((i+j)%2==0)
printf("%c%c",219,219);
else
printf(" ");
printf("\n");
}
}
==============================================================
【程序10】
题目:打印楼梯,同时在楼梯上方打印两个笑脸。
1.程序分析:用i控制行,j来控制列,j根据i的变化来控制输出黑方格的个数。
2.程序源代码:
#include "stdio.h"
main()
{
int i,j;
printf("\1\1\n");/*输出两个笑脸*/
for(i=1;i<11;i++)
{
for(j=1;j<=i;j++)
printf("%c%c",219,219);
printf("\n");
}
}

作者: zhlei81 2005-1-22 11:29 回复此发言

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3 回复:经典C源程序100例
【程序11】
题目:古典问题:有一对兔子,从出生后第3个月起每个月都生一对兔子,小兔子长到第三个月
后每个月又生一对兔子,假如兔子都不死,问每个月的兔子总数为多少?
1.程序分析: 兔子的规律为数列1,1,2,3,5,8,13,21....
2.程序源代码:
main()
{
long f1,f2;
int i;
f1=f2=1;
for(i=1;i<=20;i++)
{ printf("%12ld %12ld",f1,f2);
if(i%2==0) printf("\n");/*控制输出,每行四个*/
f1=f1+f2; /*前两个月加起来赋值给第三个月*/
f2=f1+f2; /*前两个月加起来赋值给第三个月*/
}
}
==============================================================
【程序12】
题目:判断101-200之间有多少个素数,并输出所有素数。
1.程序分析:判断素数的方法:用一个数分别去除2到sqrt(这个数),如果能被整除,
则表明此数不是素数,反之是素数。
2.程序源代码:
#include "math.h"
main()
{
int m,i,k,h=0,leap=1;
printf("\n");
for(m=101;m<=200;m++)
{ k=sqrt(m+1);
for(i=2;i<=k;i++)
if(m%i==0)
{leap=0;break;}
if(leap) {printf("%-4d",m);h++;
if(h%10==0)
printf("\n");
}
leap=1;
}
printf("\nThe total is %d",h);
}
==============================================================
【程序13】
题目:打印出所有的“水仙花数”,所谓“水仙花数”是指一个三位数,其各位数字立方和等于该数
本身。例如:153是一个“水仙花数”,因为153=1的三次方+5的三次方+3的三次方。
1.程序分析:利用for循环控制100-999个数,每个数分解出个位,十位,百位。
2.程序源代码:
main()
{
int i,j,k,n;
printf("'water flower'number is:");
for(n=100;n<1000;n++)
{
i=n/100;/*分解出百位*/
j=n/10%10;/*分解出十位*/
k=n%10;/*分解出个位*/
if(i*100+j*10+k==i*i*i+j*j*j+k*k*k)
{
printf("%-5d",n);
}
}
printf("\n");
}
==============================================================
【程序14】
题目:将一个正整数分解质因数。例如:输入90,打印出90=2*3*3*5。

程序分析:对n进行分解质因数,应先找到一个最小的质数k,然后按下述步骤完成:
(1)如果这个质数恰等于n,则说明分解质因数的过程已经结束,打印出即可。
(2)如果n<>k,但n能被k整除,则应打印出k的值,并用n除以k的商,作为新的正整数你n,
重复执行第一步。
(3)如果n不能被k整除,则用k+1作为k的值,重复执行第一步。

2.程序源代码:
/* zheng int is divided yinshu*/
main()
{
int n,i;
printf("\nplease input a number:\n");
scanf("%d",&n);
printf("%d=",n);
for(i=2;i<=n;i++)
{
while(n!=i)
{
if(n%i==0)
{ printf("%d*",i);
n=n/i;
}
else
break;
}
}
printf("%d",n);}
==============================================================
【程序15】
题目:利用条件运算符的嵌套来完成此题:学习成绩>=90分的同学用A表示,60-89分之间的用B表示,
60分以下的用C表示。
1.程序分析:(a>b)?a:b这是条件运算符的基本例子。
2.程序源代码:
main()
{
int score;
char grade;
printf("please input a score\n");
scanf("%d",&score);
grade=score>=90?'A':(score>=60?'B':'C');
printf("%d belongs to %c",score,grade);
}
==============================================================
【程序16】
题目:输入两个正整数m和n,求其最大公约数和最小公倍数。

作者: zhlei81 2005-1-22 11:30 回复此发言

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4 回复:经典C源程序100例
1.程序分析:利用辗除法。

2.程序源代码:
main()
{
int a,b,num1,num2,temp;
printf("please input two numbers:\n");
scanf("%d,%d",&num1,&num2);
if(num1 { temp=num1;
num1=num2;
num2=temp;
}
a=num1;b=num2;
while(b!=0)/*利用辗除法,直到b为0为止*/
{
temp=a%b;
a=b;
b=temp;
}
printf("gongyueshu:%d\n",a);
printf("gongbeishu:%d\n",num1*num2/a);
}
==============================================================
【程序17】
题目:输入一行字符,分别统计出其中英文字母、空格、数字和其它字符的个数。
1.程序分析:利用while语句,条件为输入的字符不为'\n'.

2.程序源代码:
#include "stdio.h"
main()
{char c;
int letters=0,space=0,digit=0,others=0;
printf("please input some characters\n");
while((c=getchar())!='\n')
{
if(c>='a'&&c<='z'||c>='A'&&c<='Z')
letters++;
else if(c==' ')
space++;
else if(c>='0'&&c<='9')
digit++;
else
others++;
}
printf("all in all:char=%d space=%d digit=%d others=%d\n",letters,
space,digit,others);
}
==============================================================
【程序18】
题目:求s=a+aa+aaa+aaaa+aa...a的值,其中a是一个数字。例如2+22+222+2222+22222(此时
共有5个数相加),几个数相加有键盘控制。
1.程序分析:关键是计算出每一项的值。
2.程序源代码:
main()
{
int a,n,count=1;
long int sn=0,tn=0;
printf("please input a and n\n");
scanf("%d,%d",&a,&n);
printf("a=%d,n=%d\n",a,n);
while(count<=n)
{
tn=tn+a;
sn=sn+tn;
a=a*10;
++count;
}
printf("a+aa+...=%ld\n",sn);
}
==============================================================
【程序19】
题目:一个数如果恰好等于它的因子之和,这个数就称为“完数”。例如6=1+2+3.编程
找出1000以内的所有完数。
1. 程序分析:请参照程序<--上页程序14.
2.程序源代码:
main()
{
static int k[10];
int i,j,n,s;
for(j=2;j<1000;j++)
{
n=-1;
s=j;
for(i=1;i {
if((j%i)==0)
{ n++;
s=s-i;
k[n]=i;
}
}
if(s==0)
{
printf("%d is a wanshu",j);
for(i=0;i printf("%d,",k[i]);
printf("%d\n",k[n]);
}
}
}
==============================================================
【程序20】
题目:一球从100米高度自由落下,每次落地后反跳回原高度的一半;再落下,求它在
第10次落地时,共经过多少米?第10次反弹多高?
1.程序分析:见下面注释
2.程序源代码:
main()
{
float sn=100.0,hn=sn/2;
int n;
for(n=2;n<=10;n++)
{
sn=sn+2*hn;/*第n次落地时共经过的米数*/
hn=hn/2; /*第n次反跳高度*/
}
printf("the total of road is %f\n",sn);
printf("the tenth is %f meter\n",hn);
}

作者: zhlei81 2005-1-22 11:30 回复此发言

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‘拾’ 大公司笔试面试有哪些经典算法题目

1、二维数组中的查找

具体例题:如果一个数字序列逆置之后跟原序列是一样的就称这样的数字序列为回文序列。例如:{1, 2, 1}, {15, 78, 78, 15} , {112} 是回文序列, {1, 2, 2}, {15, 78, 87, 51} ,{112, 2, 11} 不是回文序列。现在给出一个数字序列,允许使用一种转换操作:选择任意两个相邻的数,然后从序列移除这两个数,并用这两个数字的和插入到这两个数之前的位置(只插入一个和)。现在对于所给序列要求出最少需要多少次操作可以将其变成回文序列?



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