《程序设计艺术与方法》课程实验报告文档格式.docx
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iostream>
vector>
#include<
iomanip>
ctime>
algorithm>
usingnamespacestd;
vector<
int>
myV;
boolsortup（intv1,intv2）
{
returnv1<
v2;
}
intmain（intargc,char*argv[]）
{
srand（time（NULL））;
//随机产生十个数
for（inti=0;
i<
10;
i++）
myV、push_back（rand）;
sort（myV、begin,myV、end,sortup）;
//用sort排序升序
vector<
:
iteratorit1;
for（it1=myV、begin;
it1!
=myV、end;
it1++）
{
cout<
<
（*it1）<
setw（6）;
//打印数组
}
endl;
intmin=myV[0];
for（it1=myV、begin+1;
if（（*it1）<
min）min=（*it1）;
"
最小元素为"
<
min<
intmax=myV[0];
if（（*it1）>
max）max=（*it1）;
最大元素为"
max<
intvalue=rand;
it1=find（myV、begin,myV、end,value）;
if（（*it1）==value）
找到了这个随机数"
endl;
else
没有找到这个随机数"
myV、insert（myV、end,value）;
//数组中没有随机数,插入尾部
插入尾部得随机数为"
value<
\n"
//随机在vector头部插入一个随机数
intt=rand;
//定义t;
将一个随机数赋给t,插入到数组·
头部
myV、insert（myV、begin,t）;
插入头部得随机数为"
t<
//删除尾部元素
myV、pop_back;
myV、clear;
//清空数组
if（myV、empty）
cout<
"
It'
sempty!
endl;
system（"
PAUSE"
）;
//pressanykeytocontinue、、、
return0;
}
运行截图:
2练习泛型算法得使用:
list>
//#inclued<
typedeflist<
lin;
intvalue[]={2,4,6,1,8};
voidprint（lin&
l）
inti;
lin:
iteratorlit;
//定义一个迭代器
for（lit=l、begin;
lit!
=l、end;
lit++）
cout<
（*lit）<
;
//打印list中得元素
boolsortsp（intv1,intv2）//升序排序算法
returnv1>
intmain{
linlin2;
lin2、push_front（3）;
lin2、push_front（4）;
lin2、insert（lin2、begin,value,value+5）;
lin2内得元素为:
print（lin2）;
lin2、sort;
排序后得lin2:
lin2、push_front（10）;
//在list头部插入10
在list头部插入10之后得结果:
lin2、remove（6）;
删除一个数后得lin1:
system（"
//pressanykeytocontineu、、、
return0;
二
搜索算法得实验
1.掌握宽度优先搜索算法。
2.掌握深度优先搜索算法。
1宽度优先搜索算法:
又称广度优搜索。
就是最简单得图得算法得原形。
其属于一种盲搜寻法,目得就是系统地展开并检查图中得所有节点,以寻找结果。
换句话说,它并不考虑结果得可能位址,彻底地搜索整张图,直到找到结果为止。
2深度优先搜索算法:
它得目得就是要达到被搜索结构得叶结点。
在一个HTML文件中,当一个超链被选择后,被连接得HTML文件将执行深度优先搜索,即在搜索其余得超链走到不能再深入为止,然后返回到某一个HTML文件,再继续选择该HTML文件中得其她超链。
当不再有其她超链可选择时,说明搜索已经结束。
1、将书上得走迷宫代码上机运行并检验结果,并注意体会搜索得思想。
2、八皇后问题:
在一个国际象棋棋盘上放八个皇后,使得任何两个皇后之间不相互攻击,求出所有
得布棋方法。
上机运行并检验结果。
思考:
将此题推广到N皇后得情况,检验在N比较大得情况下,比方说N=16得时
候,您得程序能否快速得求出结果,如果不能,思考有什么方法能够优化算法。
3骑士游历问题:
在国际棋盘上使一个骑士遍历所有得格子一遍且仅一遍,对于任意给定得顶点,
输出一条符合上述要求得路径。
4倒水问题:
给定2个没有刻度容器,对于任意给定得容积,求出如何只用两个瓶装出L升
得水,如果可以,输出步骤,如果不可以,请输出NoSolution。
2,八皇后问题:
stdio、h>
/*声明常量N存储行与列*/
#defineN8
#defineNUM8
/*声明全局变量,h[N][N]控制盘格,H[N][N]控制输出,n[N]存储每一步得
*纵坐标,count用于计数。
*/
inth[N][N],n[N],H[N][N];
intcount=0;
/*声明函数voidtryit（int,int）尝试符合条件得方法*/
voidtryit（int,int）;
/*声明函数voidoutputArray（int[][N]）输出数组*/
voidoutputArray（int[][N]）;
main
intx=0,y=0,i,j;
/*初始化为零*/
for（i=0;
=N1;
for（j=0;
j<
j++）
h[i][j]=0;
tryit（x,y）;
printf（"
//其她得布局略\n"
共有%d种布局、\n"
92）;
return（0）;
/*定义函数voidtryit（int,int）尝试符合条件得方法*/
voidtryit（intx,inty）
inti,j;
if（count<
=NUM）
/*重复时跳出递归*/
if（（H[0][0]==1&
&
H[1][4]==1&
H[2][7]==1&
H[3][5]==1&
H[4][2]==1&
H[5][6]==1&
H[6][1]==1&
H[7][3]==1）&
count!
=1）
{}
else
if（x>
=0&
x<
=N1&
y>
y<
h[x][y]==0）
{
/*对与皇后在同一行、列、斜线上得点作出处理*/
for（j=0;
=7;
{
if（h[x][j]==0）
h[x][j]=x+1;
if（h[j][y]==0）
h[j][y]=x+1;
if（x+j>
x+j<
y+j>
y+j<
h[x+j][y+j]==0）
h[x+j][y+j]=x+1;
yj>
yj<
h[x+j][yj]==0）
h[x+j][yj]=x+1;
if（xj>
xj<
h[xj][y+j]==0）
h[xj][y+j]=x+1;
h[xj][yj]==0）
h[xj][yj]=x+1;
}
/*对皇后处得点作出标志*/
h[x][y]=x1;
/*完成一种走法作出处理*/
if（x==7）
/*转换成输出得格式*/
for（i=0;
{
for（j=0;
{
if（h[i][j]<
0）
H[i][j]=1;
else
H[i][j]=0;
}
}
count=count+1;
/*输出前几种情况*/
if（count<
printf（"
布局%d\n"
count）;
outputArray（H）;
/*对下一种走法,清楚前一次得影响*/
if（h[i][j]==x||h[i][j]==x||h[i][j]==x1）
h[i][j]=0;
/*递归,尝试另一种方法*/
tryit（x1,n[x1]+1）;
/*未走完一次,继续下一行*/
else
n[x]=y;
tryit（x+1,0）;
}
/*此路不通时,返回上一行,尝试下一种方法*/
if（y>
7）
/*清楚前一次影响*/
if（h[i][j]==x||h[i][j]==x）
/*分情况递归*/
if（x1>
=0）
else
tryit（0,0）;
/*尝试下一格*/
else
tryit（x,y+1）;
/*定义函数voidoutputArray（int[][N]）输出数组*/
voidoutputArray（inth[][N]）
printf（"
%d"
h[i][j]）;
printf（"
4、倒水问题:
#include"
stdio、h"
intmain
intca,cb,cc,x,y;
while（scanf（"
%d%d%d"
&
ca,&
cb,&
cc）!
=EOF）
if（cb==cc）
{printf（"
fillB\n"
elseif（ca==cc）
fillA\n"
pourAB\n"
x=y=0;
if（ca<
cc）
while
（1）
{if（y==0）
y=cb;
if（y>
cax）//如果b中得水大于a中得剩余容积,就把a灌满//
y=cax;
x=ca;
pourBA\n"
else//如果b中得水小于a中得剩余容积,那么把b中得水全加入a//
x+=y;
y=0;
if（y==cc）//如果b中得水已经与cc相等,那就结束//
break;
}
if（ca==x）//如果a中得水满了,就把a倒空//
x=0;
emptyA\n"
if（x==0）
if（x>
cby）//如果a中得水大于b中得剩余容积,就把b灌满//
x=cby;
else//如果a中得水小于b中得剩余容积,那么把a中得水全加入b//
y+=x;
if（y==cb）//如果b中得水满了,就把b倒空//
emptyB\n"
success\n"
三
计算几何算法得实现
1.理解线段得性质、叉积与有向面积。
2.掌握寻找凸包得算法。
3.综合运用计算几何与搜索中得知识求解有关问题。
凸包:
就是一组点集中得子集,这一子集形成得凸多边形可以将点集中所有得点都围住,并且这一凸边形得面积就是最小得。
一种寻找凸包得算法:
打包法
首先,我们找出点集中最下方得点,如果这样得点不止一个,就选用
最左边得点（如P0）。
显然,这个点（P0）就是凸包子集中得一个点。
可以设想在P0处拴了一根
皮筋得一端,另一端放在与P0成水平位置得右侧。
现在,将皮筋,沿逆时针方向转动,首先会
碰到P1,这样就找到了另一个凸包子集中得点。
以P1为中心,做与P0一样得事,会发现,我
们将碰到P3,又一个凸包得点。
我们可以一直这样做下去,直到再一次遇到P0,凸包就被找出
来了。
具体而言,在第一次找到P0点之后,以P0为每个矢量得起点,其它得点为矢量得终点,
来比较任意两个矢量得转角,就可以对余下得点进行按极角排序
1将讲义第三章第三节中得凸包代码上机运行并检验结果。
2完成讲义第三章得课后习题,上机运行并检验结果。
3思考:
判线段相交时,如果有个线段得端点在另一条线段上,注意可能与另一条线段上得
端点重合,思考这样得情况。
4房间最短路问题:
给顶一个内含阻碍墙得房间,求解出一条从起点到终点得最最短路径。
房间得边界
固定在x=0,x=10,y=0与y=10。
起点与重点固定在（0,5）与（10,5）。
房间里还有0到18个
墙,每个墙有两个门。
输入给定得墙得个数,每个墙得x位置与两个门得y坐标区间,
输出最短路得长度
3、思考:
用跨立方法,跨立得含义就是:
如果一条线段得一个端点在一条直线得一边,另一个端点在这条直线得另一端,我们就说这条线段跨立在这条直线上。
线段相交满足且只需满足如下两个条件就可以了:
1两条线段相互跨立;
2一条线段得一个端点在另一条线段上。
如果两线段相交,则两线段必然相互跨立对方。
若p1p2跨立p3p4,则矢量（p1–p3）与（p2p1）位于矢量（p4–p3）得两侧,即（p1–p3）×
（p4p3）*（p2–p3）×
（p4–p3）<
0。
上式可改写成（p1–p3）×
（p4p3）*（p4–p3）×
（p2–p3）>
当（p1–p3）×
（p4–p3）=0时,说明（p1–p3）与（p4–p3）共线,但就是因为已经通过快速排斥试验,所以p1一定在线段p3p4上;
同理,（p4–p3）×
（p2–p3）=0说明p2一定在p3p4上。
所以判断p1p2跨立Q1Q2得依据就是:
（p1–p3）×
（p4–p3）*（p4–p3）×
（p2–p3）>
=0。
同理判断Q1Q2跨立P1P2得依据就是:
（p3p1）×
（p2p1）*（p2p1）×
（p4p1）>
代码中函数boolsegment_intersect用于判断p1、p2构成得线段与p3、p4构成得线段就是否相交。
可以瞧出共五种情况两线段就是相交得,反之就输出“ThetwoareNotintersected!
”
4、房间最短路问题:
#include<
utility>
innclude<
usingnamespacestd;
typedefpair<
double,double>
POINT;
//线段
doubledirection（POINTp,POINTp1,POINTp2）{
POINTv1,v2;
v1、first=p2、firstp1、first;
v1、second=p2、secondp1、first;
v2、first=p1、firstp、first;
v2、second=p1、secondp、second;
returnv1、first*v2、secondv1、second*v2、second;
boolon_segment（POINTp,POINTp1,POINTp2）{
doublemin_x=p1、first<
p2、first?
p1、first:
p2、first;
max_x=p1、first>
doublemin_y=p1、second<
p2、second?
p1、second:
p2、second;
doublemax_y=p1、second>
if（p、first>
=min_x&
p、first<
max_x&
p、second>
=
min_y&
p、second<
=max_y）
returntrue;
returnfals
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