课程实验报告.docx
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课程实验报告
课程实验报告
实验一STL的熟悉与使用
实验名称
实验一STL的熟悉与使用
姓名
汪子成
系院专业
信息工程系
班级
计算机15-1班
学号
2015216758
实验日期
指导教师
徐本柱
成绩
一、实验目的和要求
1．掌握C++中STL的容器类的使用;
2．掌握C++中STL的算法类的使用.
二、实验预习内容
1．预习ICPC讲义，大致了解STL的相关内容。
2．了解STL中一些类vectorlist类的使用方法
3．了解泛型算法的使用
三、实验项目摘要
（1）练习vector和list的使用。
定义一个空的vector，元素类型为int，生成10个随机数插入到vector中，用迭代器遍历vector并输出其中的元素值。
在vector头部插入一个随机数，用迭代器遍历vector并输出其中的元素值。
用泛型算法find查找某个随机数，如果找到便输出，否则将此数插入vector尾部。
用泛型算法sort将vector排序，用迭代器遍历vector并输出其中的元素值。
删除vector尾部的元素，用迭代器遍历vector并输出其中的元素值。
将vector清空。
定义一个list，并重复上述实验，并注意观察结果。
（2）练习泛型算法的使用。
定义一个vector，元素类型为int，插入10个随机数，使用sort按升序排序，输出每个元素的值，再按降叙排序，输出每个元素的值。
练习用find查找元素。
用min和max找出容器中的最小元素和最大元素，并输出。
四、实验结果与分析（源程序及相关说明）
1.练习vector和list的使用：
#include
#include
#include
#include
#include
usingnamespacestd;
vectormyV;
boolsortup（intv1,intv2）
{
returnv1}
intmain（intargc,char*argv[]）
{
srand（time（NULL））;for（inti=0;i<10;i++）
myV.push_back（rand（））;
sort（myV.begin（）,myV.end（）,sortup）;vector:
:
iteratorit1;
for（it1=myV.begin（）;it1!
=myV.end（）;it1++）
{
cout<<（*it1）<}
cout<intmin=myV[0];
for（it1=myV.begin（）+1;it1!
=myV.end（）;it1++）
if（（*it1）cout<<"最小元素为"<intmax=myV[0];
for（it1=myV.begin（）;it1!
=myV.end（）;it1++）
if（（*it1）>max）max=（*it1）;
cout<<"最大元素为"<cout<intvalue=rand（）;
it1=find（myV.begin（）,myV.end（）,value）;
if（（*it1）==value）
cout<<"找到了这个随机数"<else
cout<<"没有找到这个随机数"<myV.insert（myV.end（）,value）;
cout<<"插入尾部的随机数为"<for（it1=myV.begin（）;it1!
=myV.end（）;it1++）
{
cout<<（*it1）<}
cout<<"\n"<intt=rand（）;
myV.insert（myV.begin（）,t）;
cout<<"插入头部的随机数为"<for（it1=myV.begin（）;it1!
=myV.end（）;it1++）
{
cout<<（*it1）<}
cout<myV.pop_back（）;
for（it1=myV.begin（）;it1!
=myV.end（）;it1++）
{
cout<<（*it1）<}
cout<myV.clear（）;
if（myV.empty（））
{
cout<<"It'sempty!
"<}
system（"PAUSE"）;//pressanykeytocontinue...
return0;
}
2练习泛型算法的使用：
#include
#include
usingnamespacestd;
typedeflistlin;
intvalue[]={1,6,7,8,9};
voidprint（lin&l）
{
inti;
lin:
:
iteratorlit;
for（lit=l.begin（）;lit!
=l.end（）;lit++）
cout<<（*lit）<<"";
cout<}
boolsortsp（intv1,intv2）
{
returnv1>v2;
}
intmain（）{
linlin2;
lin2.push_front（3）;
lin2.push_front（4）;
lin2.insert（lin2.begin（）,value,value+5）;
cout<<"lin2内的元素为：
";
print（lin2）;
lin2.sort（）;
cout<<"排序后的lin2:
";
print（lin2）;
lin2.push_front（10）;
cout<<"在list头部插入10之后的结果：
";
print（lin2）;
lin2.remove（6）;
cout<<"删除一个数后的lin1:
";
print（lin2）;
system（"PAUSE"）;
return0;
}
实验二搜索算法的实现
实验名称
实验二搜索算法的实现
姓名
汪子成
系院专业
信息工程系
班级
计算机15-1班
学号
2015216758
实验日期
指导教师
徐本柱
成绩
一、实验目的和要求
1．掌握宽度优先搜索算法;
2．掌握深度优先搜索算法.
二、实验预习内容
1．预习ICPC讲义中的搜索的内容
2.了解什么是深度优先搜索和广度优先搜索。
三、实验项目摘要
1.将书上的走迷宫代码上机运行并检验结果，并注意体会搜索的思想。
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，求出所有的布棋方法。
上机运行并检验结果。
3.骑士游历问题：
在国际棋盘上使一个骑士遍历所有的格子一遍且仅一遍，对于任意给定的顶点，输出一条符合上述要求的路径。
4.倒水问题：
给定2个没有刻度容器，对于任意给定的容积，求出如何只用两个瓶装出L升
的水，如果可以，输出步骤，如果不可以，请输出NoSolution
四、实验结果与分析（源程序及相关说明）
2，八皇后问题：
#include
#defineN8
#defineNUM8
inth[N][N],n[N],H[N][N];
intcount=0;
voidtryit（int,int）;
voidoutputArray（int[][N]）;
main（）
{
intx=0,y=0,i,j;
for（i=0;i<=N-1;i++）
{
for（j=0;j<=N-1;j++）
h[i][j]=0;
}
tryit（x,y）;
printf（"......\n"）;
printf（"共有%d种布局.\n",92）;
return（0）;
}
voidtryit（intx,inty）
{
inti,j;
if（count<=NUM）
{
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<=N-1&&y>=0&&y<=N-1&&h[x][y]==0）
{
for（j=0;j<=7;j++）
{
if（h[x][j]==0）
h[x][j]=x+1;
if（h[j][y]==0）
h[j][y]=x+1;
if（x+j>=0&&x+j<=N-1&&y+j>=0&&y+j<=N-1&&h[x+j][y+j]==0）
h[x+j][y+j]=x+1;
if（x+j>=0&&x+j<=N-1&&y-j>=0&&y-j<=N-1&&h[x+j][y-j]==0）
h[x+j][y-j]=x+1;
if（x-j>=0&&x-j<=N-1&&y+j>=0&&y+j<=N-1&&h[x-j][y+j]==0）
h[x-j][y+j]=x+1;
if（x-j>=0&&x-j<=N-1&&y-j>=0&&y-j<=N-1&&h[x-j][y-j]==0）
h[x-j][y-j]=x+1;
}
h[x][y]=-x-1;
if（x==7）
{
for（i=0;i<=N-1;i++）
{
for（j=0;j<=N-1;j++）
{
if（h[i][j]<0）
H[i][j]=1;
else
H[i][j]=0;
}
}
count=count+1;
if（count<=NUM）
{
printf（"------布局%d------\n",count）;
outputArray（H）;
}
for（i=0;i<=N-1;i++）
{
for（j=0;j<=N-1;j++）
{
if（h[i][j]==x||h[i][j]==-x||h[i][j]==-x-1）
h[i][j]=0;
}
}
tryit（x-1,n[x-1]+1）;
}
else
{
n[x]=y;
tryit（x+1,0）;
}
}
else
{
if（y>7）
{
for（i=0;i<=N-1;i++）
{
for（j=0;j<=N-1;j++）
{
if（h[i][j]==x||h[i][j]==-x）
h[i][j]=0;
}
}
if（x-1>=0）
tryit（x-1,n[x-1]+1）;
else
tryit（0,0）;
}
else
tryit（x,y+1）;
}
}
}
}
voidoutputArray（inth[][N]）
{
inti,j;
for（i=0;i<=N-1;i++）
{
for（j=0;j<=N-1;j++）
printf（"%d",h[i][j]）;
printf（"\n"）;
}
}
3.骑士游历问题：
#include
intboard[8][8]={0};
inttravel（intx,inty）
{
intktmove1[8]={-2,-1,1,2,2,1,-1,-2};
intktmove2[8]={1,2,2,1,-1,-2,-2,-1};
intnexti[8]={0};
intnextj[8]={0};
intexists[8]={0};
inti,j,k,m,l;
inttmpi,tmpj;
intcount,min,tmp;
i=x;
j=y;
board[i][j]=1;
for（m=2;m<=64;m++）{
for（l=0;l<8;l++）
exists[l]=0;
l=0;
for（k=0;k<8;k++）{
tmpi=i+ktmove1[k];
tmpj=j+ktmove2[k];
if（tmpi<0||tmpj<0||tmpi>7||tmpj>7）
continue;
if（board[tmpi][tmpj]==0）{
nexti[l]=tmpi;
nextj[l]=tmpj;
l++;
}
}
count=l;
if（count==0）{
return0;
}
elseif（count==1）{
min=0;
}
else{
for（l=0;lfor（k=0;k<8;k++）{
tmpi=nexti[l]+ktmove1[k];
tmpj=nextj[l]+ktmove2[k];
if（tmpi<0||tmpj<0||
tmpi>7||tmpj>7）{
continue;
}
if（board[tmpi][tmpj]==0）
exists[l]++;
}
}
tmp=exists[0];
min=0;
for（l=1;lif（exists[l]tmp=exists[l];
min=l;
}
}
}
i=nexti[min];
j=nextj[min];
board[i][j]=m;
}
return1;
}
intmain（）
{
intstartx,starty;
inti,j;
printf（"输入起始点：
"）;scanf（"%d%d",&startx,&starty）;
if（travel（startx,starty））{
printf（"游历完成！
\n"）;
}
else{
printf（"游历失败！
\n"）;
}
for（i=0;i<8;i++）{
for（j=0;j<8;j++）{
printf（"%2d",board[i][j]）;
}
putchar（'\n'）;
}
return0;
}
实验三计算几何算法的实现
实验名称
实验二计算几何算法的实现
姓名
汪子成
系院专业
信息工程系
班级
计算机15-1班
学号
2015216758
实验日期
指导教师
徐本柱
成绩
一、实验目的和要求
1.理解线段的性质、叉积和有向面积。
2.掌握寻找凸包的算法。
3.综合运用计算几何和搜索中的知识求解有关问题。
二、实验预习内容
1．预习ICPC讲义，大致了解计算几何算法的相关内容。
2．了解实现该算法的中一些使用方法。
3．会使用该算法解决实际问题。
三、实验项目摘要
1.将讲义第三章第三节中的凸包代码上机运行并检验结果。
2.完成讲义第三章的课后习题，上机运行并检验结果。
3.思考：
判线段相交时，如果有个线段的端点在另一条线段上，注意可能与另一条线段上的端点重合，思考这样的情况怎么办。
4.房间最短路问题：
给顶一个内含阻碍墙的房间，求解出一条从起点到终点的最最短路径。
房间的边界固定在x=0,x=10,y=0和y=10。
起点和重点固定在（0,5）和（10,5）。
房间里还有0到18个墙，每个墙有两个门。
输入给定的墙的个数，每个墙的x位置和两个门的y坐标区间，输出最短路的长度。
下图是个例子：
四、实验结果与分析（源程序及相关说明）
3.思考：
用跨立方法。
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；2一条线段的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）和（p2-p1）位于矢量（p4–p3）的两侧，即（p1–p3）×（p4-p3）*（p2–p3）×（p4–p3）<0。
上式可改写成（p1–p3）×（p4-p3）*（p4–p3）×（p2–p3）>0。
当（p1–p3）×（p4–p3）=0时，说明（p1–p3）和（p4–p3）共线，但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的依据是：
（p1–p3）×（p4–p3）*（p4–p3）×（p2–p3）>=0。
同理判断Q1Q2跨立P1P2的依据是：
（p3-p1）×（p2-p1）*（p2-p1）×（p4-p1）>=0。
代码中函数boolsegment_intersect（）用于判断p1、p2构成的线段和p3、p4构成的线段是否相交。
可以看出共五种情况两线段是相交的，反之就输出“ThetwoareNotintersected!
”
4.房间最短路问题：
#include
#include
#include
#include
usingnamespacestd;
typedefpairPOINT;
doubledirection（POINTp,POINTp1,POINTp2）{
POINTv1,v2;
v1.first=p2.first-p1.first;
v1.second=p2.second-p1.first;
v2.first=p1.first-p.first;
v2.second=p1.second-p.second;
returnv1.first*v2.second-v1.second*v2.second;}
boolon_segment（POINTp,POINTp1,POINTp2）{
doublemin_x=p1.firstp1.first:
p2.first;
doublemax_x=p1.first>p2.first?
p1.first:
p2.first;
doublemin_y=p1.secondp1.second:
p2.second;
doublemax_y=p1.second>p2.second?
p1.second:
p2.second;
if（p.first>=min_x&&p.first=min_y&&p.second<=max_y）
returntrue;
else
returnfalse;
}
POINTstartPoint;
boolsortByPolorAngle（constPOINT&p1,constPOINT&p2）
{
doubled=direction（startPoint,p1,p2）;
if（d<0）returntrue;
if（d>0）returnfalse;
if（d==0&&on_segment（startPoint,p1,p2））returntrue;
if（d==0&&on_segment（p2,startPoint,p1））returntrue;
returnfalse;
}
voidfind_convex_hull（vector&point）
{
POINTp0=point[0];
intk=0;
for（inti=0;i{
if（point[i].secondpoint[i].second==p0.second&&point[i].firstp0=point[i];
k=i;}
}
point.erase（point.begin（）+k）;
point.insert（point.begin（）,p0）;
vectorconvex_hull;
do{
convex_hull.push_back（point[0]）;
startPoint=point[0];
point.erase（point.begin（））;
sort（point.begin（）,point.end（）,sortByPolorAngle）;
if（point[0]==convex_hull[0]）break;
point.push_back（convex_hull[convex_hull.size（）-1]）;
}while
（1）;
for（intj=0;jcout<}}
intmain（）{
vectorpv;
doublex,y;
inti;
cout<<"请输入10个点：
"<for（i=1
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