目錄第二講分治法 2
迴圈賽日程表問題 2
第三講動態規劃 6
矩陣連乘問題 6
最長公共子串行 7
0-1揹包問題 9
最大k乘積問題 11
第四講貪心法 13
揹包問題 13
活動安排問題 14
最優裝載 15
第五講回溯法 18
裝載問題 18
八皇后問題 20
圖的m著色問題 24
第六講分支限界法 27
佈線問題_佇列式 27
0-1揹包問題_佇列式 30
0-1揹包問題_優先佇列式 32
問題描述:設有n=2k個運動員要進行網球迴圈賽。現要設計乙個滿足以下要求的比賽日程表:
(1) 每個選手必須與其他n-1個選手各賽一次;
(2) 每個選手一天只能參賽一次;
(3) 迴圈賽在n-1天內結束。
請按此要求將比賽日程表設計成有n行和n-1列的乙個表。在表中的第i行,第j列處填入第i個選手在第j天所遇到的選手。其中1≤i≤n,1≤j≤n-1。
按分治策略,我們可以將所有的選手分為兩半,則n個選手的比賽日程表可以通過n/2個選手的比賽日程表來決定。遞迴地用這種一分為二的策略對選手進行劃分,直到只剩下兩個選手時,比賽日程表的制定就變得很簡單。這時只要讓這兩個選手進行比賽就可以了。
1 2 3 4 5 6 7
1 2 3 4 5 6 7 8
2 1 4 3 6 7 8 5
3 4 1 2 7 8 5 6
1 2 3 4 3 2 1 8 5 6 7
1 2 3 4 5 6 7 8 1 4 3 2
1 2 1 4 3 6 5 8 7 2 1 4 3
1 2 3 4 1 2 7 8 5 6 3 2 1 4
2 1 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1
(123)
圖1 2個、4個和8個選手的比賽日程表
圖1所列出的正方形表(3)是8個選手的比賽日程表。其中左上角與左下角的兩小塊分別為選手1至選手4和選手5至選手8前3天的比賽日程。據此,將左上角小塊中的所有數字按其相對位置抄到右下角,又將左下角小塊中的所有數字按其相對位置抄到右上角,這樣我們就分別安排好了選手1至選手4和選手5至選手8在後4天的比賽日程。
依此思想容易將這個比賽日程表推廣到具有任意多個選手的情形。
//**如下:
voidmatchtable(inta[n],intk)
]]]}
m*=2;}}
附:p60 2-35
一、問題描述:
設有n個運動員要進行網球迴圈賽。設計乙個滿足以下要求的比賽日程表:
(1)每個選手必須與其他n-1個選手各賽一次;
(2)每個選手一天只能賽一次;
(3)當n是偶數時,迴圈賽進行n-1天。當n是奇數時,迴圈賽進行n天。
二、問題分析和演算法設計:
按分治策略,可以將所有的選手對分為兩組(如果n是偶數,則直接分為n/2每組,如果n是奇數,則取(n+1)/2每組),n個選手的比賽日程表就可以通過為(n/2或(n+1)/2)個選手設計的比賽日程表來決定。遞迴地用這種一分為二的策略對選手進行分割,直到只剩下2個選手時,比賽日程表的制定就變得很簡單。這時只要讓這兩個選手進行比賽就可以了。
下圖給出的是六個選手的比賽日程表,其中第一列表示1-6個選手,第二列到第六列表示各個選手在第一天到第五天的所遇到的選手。
1 2 3 4 5 6
2 1 5 3 6 4
3 6 1 2 4 5
4 5 6 1 3 2
5 4 2 6 1 3
6 3 4 5 2 1
在這裡演算法設計的難點就是分治後的合併問題。這裡我就結合上面給出的6個選手的示例來進行表述。首先,將6個選手分為對等的兩組,每組3個選手。
然後再遞迴的將3個選手分為對等兩組,每組2個選手。
在2個選手情況下,這兩個選手比賽。可以得到兩個選手的日程安排表是:
1 2
2 1
接下來的任務是合併這兩組2個選手的日程表得到3個選手的日程安排表,這裡我先假設有4個選手參加比賽則:
1 2
2 1
3 4
4 3
接下來的比賽裡,第二天讓1和3比賽,2和4比賽;第三天讓1和4比賽,2和3比賽,即讓前一組的選手,迴圈的和後一組的選手比賽,可得到比賽日程安排表是:
1 2 3 4
2 1 4 3
3 4 1 2
4 3 2 1
這裡要得到的是3個選手的日程安排表,則第4個選手是假想的選手將其用0來表示則得到3個選手的日程安排表:
1 2 3 0
2 1 0 3
3 0 1 2
接下來的任務是合併這兩個3個選手的日程安排表得到6個選手的日程安排表,這裡我們的兩組選手前3天的比賽情況如下:
1 2 3 0
2 1 0 3
3 0 1 2
4 5 6 0
5 4 0 6
6 0 4 5
其中第一天選手3和選手6都沒有對手,讓他們兩個比賽;第二天選手2和選手5沒有對手,讓他們兩個比賽,;第三天選手1和選手4沒有對手,讓他們兩個比賽。這就可以得到合併後6個選手前三天的比賽日程安排表:
1 2 3 4
2 1 5 3
3 6 1 2
4 5 6 1
5 4 2 6
6 3 4 5
將在前三天比過賽的兩組的選手對應的列出來:
1 2 3
4 5 6
在這裡可以看到合併的兩組中3和6,2和5,1和4都已經比過了,這裡就跳過這些選手的比賽,然後兩個組迴圈比賽即:
1 2 3
5 6 4
和 1 2 3
6 4 5
這樣就得到了6個選手的比賽完整的日程安排表:
1 2 3 4 5 6
2 1 5 3 6 4
3 6 1 2 4 5
4 5 6 1 3 2
5 4 2 6 1 3
6 3 4 5 2 1
三、證明演算法的正確性:
(1)在n=2時,就這兩個選手比賽,比賽只進行一天,這也是演算法的初始情況,演算法成立。
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