中南大学算法实验报告.docx
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中南大学算法实验报告
算法分析与设计
实验报告
学院：
信息科学与工程学院
专业班级：
物联网工程1301班
指导老师：
向瑶
学号：
姓名：
实验一----------------------------------------3
实验目的-----------------------------------------3
实验内容-----------------------------------------3
实验原理及部分代码---------------------------------3
实验结果------------------------------------------4
源代码-------------------------------------------4
实验二----------------------------------------7
实验目的-----------------------------------------7
实验内容-----------------------------------------7
实验原理及部分代码---------------------------------7
实验结果------------------------------------------8
源代码-------------------------------------------8
实验三----------------------------------------10
实验目的-----------------------------------------10
实验内容-----------------------------------------10
实验原理及部分代码---------------------------------10
实验结果------------------------------------------11
源代码-------------------------------------------11
心得体会-----------------------------------------14
实验一递归与分治
一、实验目的
1、理解递归算法的思想和递归程序的执行过程，并能熟练编写递归程序。
2、掌握分治算法的思想，对给定的问题能设计出分治算法予以解决。
二、实验内容
设计算法并编程实现快速排序
三、实验原理及部分代码
1、建立顺序表存储数据（顺序表的第一存储单元不放数据，存储数据个数）
2、设置high与low指向表的两端，表的第一个数充当关键字依次从表的右端，左端与high,low进行比较，是的比关键字大的在关键字的左边，比关键字小的在表的有右边。
以关键字为枢轴位置，分为高低子表进行递归排序。
四、实验结果
五、源代码
#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
#defineOVERFLOW-2
typedefstruct
{int*elem;
intlength;
}SqList;
SqListcreate（intn）//建立一个顺序表
{SqListL;
L.elem=（int*）malloc（n*sizeof（int））;
if（!
L.elem）exit（OVERFLOW）;
L.length=n;
for（intj=1;j{printf（"请输入第%d个整数:
\n",j）;
scanf（"%d",&L.elem[j]）;
}
printf（"输入的数据如下:
\n",j）;
for（intk=1;kprintf（"%6d",L.elem[k]）;
printf（"\n"）;
returnL;
}
intPartition（SqList&L,intlow,inthigh）
{//交换顺序表L中子序列L.elem[low..high]的记录，使枢轴记录到位，
//并返回其所在位置，此时，在它之前（后）的记录均不大（小）于它
intpivotkey;
L.elem[0]=L.elem[low];//用子表的第一个记录作枢轴记录
pivotkey=L.elem[low];//枢轴记录关键字
while（lowwhile（low=pivotkey）--high;
L.elem[low]=L.elem[high];//将比枢轴记录小的记录移到低端
while（lowL.elem[high]=L.elem[low];//将比枢轴记录大的记录移到高端
}
L.elem[low]=L.elem[0];//枢轴记录到位
returnlow;//返回枢轴位置
}//Partition
voidQSort（SqList&L,intlow,inthigh）{
//对顺序表L中的子序列L.r[low..high]进行快速排序
intpivotloc;
if（low{pivotloc=Partition（L,low,high）;//将L.elem[low..high]一分为二
QSort（L,low,pivotloc-1）;//对低子表递归排序，pivotloc是枢轴位置
QSort（L,pivotloc+1,high）;//对高子表递归排序
}
}//QSort
SqListQuickSort（SqList&L）
{QSort（L,1,L.length）;
returnL;
}
voidmain（）
{SqListT;
intn,low,high;
charyes_no;
do
{do
{printf（"请输入顺序表的长度（大于0）（注:
第一个存储单元不存放数据）：
\n"）;
scanf（"%d",&n）;
}while（n<=0）;
T=create（n）;
T=QuickSort（T）;
printf（"快速排序后数据如下：
\n"）;
for（intk=2;k<=n;k++）
printf（"%6d",T.elem[k]）;
printf（"\n"）;
do
{printf（"排序完毕"）;
scanf（"%s",&yes_no）;
}while（yes_no!
='Y'&&yes_no!
='y'&&yes_no!
='N'&&yes_no!
='n'）;
}while（yes_no=='Y'||yes_no=='y'）;
}
实验二回溯
一、实验目的
熟练掌握回溯算法
二、实验内容
设计算法并编程用回溯算法实现n皇后问题
三、实验原理及部分代码
1、检验是否发生冲突
2、先判断一行中某列可以放皇后，找到后移到下一行。
某行不能放置时，回溯。
四、实验结果
五、源代码
#include//非递归的回溯
#include
intx[100];
boolplace（intk）//考察皇后k放置在x[k]列是否发生冲突
{
inti;
for（i=1;iif（x[k]==x[i]||abs（k-i）==abs（x[k]-x[i]））//不在同一列，不在对角线上
returnfalse;
returntrue;
}
voidqueue（intn）
{
inti,k;
x[1]=0;
k=1;
while（k>=1）
{
x[k]=x[k]+1;//在下一列放置第k个皇后
while（x[k]<=n&&!
place（k））
x[k]=x[k]+1;//搜索下一列
if（x[k]<=n&&k==n）//得到一个输出
{
for（i=1;i<=n;i++）
printf（"%d",x[i]）;
printf（"\n"）;
//return;//若return则只求出其中一种解，若不return则可以继续回溯，求出全部的可能的解
}
elseif（x[k]<=n&&kk=k+1;//放置下一个皇后
else
{
x[k]=0;//重置x[k],回溯
k=k-1;
}
}
}
voidmain（）
{
intn;
printf（"输入皇后个数n:
\n"）;
scanf（"%d",&n）;
queue（n）;
}
实验三贪心与随机算法
一、实验目的
理解贪心算法的思想和执行过程，并能熟练编写程序。
二、实验内容
设计算法并编程实现0/1背包问题
三、实验原理及部分代码
1、预处理按性价比冒泡排序
2、装载时先将性价比高的先放入背包中，直至背包装满
四、实验结果
五、源代码
#include
intM;
structnode{
floatvalue;
floatweight;
intflag;
}Node[20],temp;
floatValue,curvalue=0;
floatWeight,curweight=0;
//预处理按性价比排序
voidsort（）{
inti,j;
for（i=0;ifor（j=i+1;jif（（Node[i].value/（float）Node[i].weight）
temp=Node[i];
Node[i]=Node[j];
Node[j]=temp;
}
}
}
}
//装载主要方法
voidload（）{
inti;
for（i=0;iif（（Node[i].weight+curweight）<=Weight）{
curvalue+=Node[i].value;
curweight+=Node[i].weight;
Node[i].flag=1;
}else{
Node[i].flag=0;
}
}
}
//进行结果的输出
voidputout（）{
inti;
printf（"选中物品的重量分别为：
\n"）;
for（i=0;iif（Node[i].flag）{
printf（"物品"）;
printf（"%d",i+1）;
printf（":
"）;
printf（"%.2f",Node[i].weight）;
printf（"\n"）;
}
}
printf（"\n总价值为:
%.2f\n",curvalue）;
}
intmain（）{
inti;
printf（"请输入物品的总数量：
"）;
scanf（"%d",&M）;
printf（"请输入物品的重量和价值：
\n"）;
for（i=0;iprintf（"请输入第%d个物品的重量和价值",i+1）;
scanf（"%f%f",&Node[i].weight,&Node[i].value）;
}
printf（"\n请输入背包容积：
"）;
scanf（"%f",&Weight）;
sort（）;
load（）;
putout（）;
return0;
}
心得体会
许多算法老师上课时讲的比较详细，加上上学期数据结构的基础，总体来说本次实验完成的还比较顺利。
虽然这个过程中也遇到了一些小问题，通过翻书基本可以解决。
通过本次实验，更加深刻的了解了分治，回溯，贪心算法，也增强了对这门课的兴趣，同时也锻炼了自己动手将算法变为代码的能力。
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