算法分析与设计实验指导书样本.doc
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1、资料内容仅供您学习参考,如有不当或者侵权,请联系改正或者删除。算法分析与设计本书是为配合计算机算法分析与设计而编写的上机指导, 其目的是使学生消化理论知识, 加深对讲授内容的理解, 增强算法分析与设计实践动手能力。上机实验注意事项如下: ( 1) 课前认真做好预习, 准备好实验工具, 熟悉实验流程和手段。( 3) 课中根据实验指导书, 结合课本实例进行编程实验。实验时, 一人一组, 独立上机调试, 上机时出现疑问, 能够举手询问实验指导老师, 或者与周边同学小声讨论, 鼓励独立解决问题。( 4) 课后按时按质按量整理出实验报告。实验报告应独立完成, 拒绝抄袭。实验内容覆盖: 递归与分治策略、
2、动态规划、 贪心算法、 回溯法、 分支限界法等。实验一 递归与分治策略一 实验目的与要求(1) 理解和掌握递归与分治策略的基本原理。(2) 理解课本中的示例代码。(3) 调试代码经过。二 递归与分治的基本思想(1) 递归与分治方法。递归与分治方法的基本思想是: 将一个难以解决的大问题, 分割成一些规模较小的、 相同的子问题, 以便各个击破, 分而治之。(2) 递归。递归问题分析时, 要把握如下两个要素: l 递归出口。l 递归公式。其中: l 递归出口给出了最简单情况下问题的解。l 递归公式则给出了一般意义下大问题( 原问题) 和小问题( 子问题) 之间的递归关系。经过递归公式, 一个难以解决
3、的大问题会随着递归不断分解为多个小问题, 小问题继续递归变为更小的小问题, 直到最后到达递归出口得到解。三 实验代码分析和说明本部分实验, 需完成”棋盘覆盖”( 课本P20) 和”快速排序”( 课本P22) 两个问题。3.1 棋盘覆盖1. 棋盘覆盖问题的思路: (1) 首先, 将原始的棋盘覆盖问题看作最初的大问题。(2) 然后, 将棋盘的行、 列一分为二, 从而将原始的大棋盘分为四个同样大小的小棋盘。(3) 接着, 采用P21的图2-5中合适的L型骨牌, 覆盖原始大棋盘的中心位置, 将四个同样大小的小棋盘都转化为特殊棋盘。(4) 最后, 对四个特殊小棋盘进行递归处理即可。以上步骤( 2) 和步
4、骤( 3) 合起来, 完成了将大问题划分为小问题的过程, 特别需要注意的是: 小问题必须要和大问题相同或相似, 否则无法递归。具体到本例当中, 注意步骤( 3) 选取L型骨牌时, 必须要能够将原始大棋盘转化为四个小的特殊棋盘。如果不是转化为四个小的特殊棋盘, 显然L型骨牌选择是不正确, 因为此时无法进行递归处理。小问题必须和大问题相同或者相似, 是采用递归与分治方法的重要一点, 必须掌握。2. P21代码的说明。(1) ChessBoard的输入参数: tr是左上角方格的行坐标( table row) , tc是左上角方格的列坐标( table column) ; dr是特殊方格的行坐标, d
5、c是特殊方格的列坐标; size是棋盘大小。(2) 以覆盖左上角为例, if (dr tr+s & dc tc + s)该判断条件判断特殊方格是否在左上角小棋盘中。如果在, 就直接进行递归, 即: ChessBoard( tr, tc, dr, dc, s) 。如果不在, 那么首先用t号骨牌覆盖( 具体选择P21中的哪种骨牌, 参见前述说明) 。覆盖之后, 左上角的小棋盘就变成了特殊小棋盘, 此时就能够递归处理了, 即: ChessBoard(tr, tc, tr+s-1, tc+s-1, s)。【问题】前后两次递归, ChessBoard的参数为什么这样设置? 3.2 快速排序1. 快速排序
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