算法经典案例(C语言).doc
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1、(完整word版)算法经典案例(C语言)C语言的经典:算法!里面包含了大量的经典算法:其中包括:奇数魔方阵、费式数列、格雷码、约瑟夫问题等等近50个优秀案例。第一章:目录1.汉若塔22.费式数列33. 巴斯卡三角形44.三色棋55.老鼠走迷官(一)76.老鼠走迷官(二)97.骑士走棋盘108.八皇后139.八枚银币1510.生命游戏1711.字串核对2012.双色、三色河内塔2213.背包问题(Knapsack Problem)2614.蒙地卡罗法求 PI3115.Eratosthenes筛选求质数3216.超长整数运算(大数运算)3417.长 PI3618.最大公因数、最小公倍数、因式分解3
2、919.完美数4220.阿姆斯壮数4521.最大访客数4622.中序式转后序式(前序式)4823.后序式的运算5224.洗扑克牌(乱数排列)5425.Craps赌博游戏5626.约瑟夫问题(Josephus Problem)5827.排列组合6028.格雷码(Gray Code)6129.产生可能的集合6330.m元素集合的n个元素子集6631.数字拆解6832.得分排行7133.选择、插入、气泡排序7334.Shell 排序法 - 改良的插入排序7735.Shaker 排序法 - 改良的气泡排序8036.排序法 - 改良的选择排序8237.快速排序法(一)8638.快速排序法(二)8839.
3、快速排序法(三)9040.合并排序法9341.基数排序法9642.循序搜寻法(使用卫兵)9843.二分搜寻法(搜寻原则的代表)10044.插补搜寻法10345.费氏搜寻法10646.稀疏矩阵11047.多维矩阵转一维矩阵11148.上三角、下三角、对称矩阵11349.奇数魔方阵11550.4N 魔方阵11751.2(2N+1) 魔方阵1191.汉若塔说明河内之塔(Towers of Hanoi)是法国人M.Claus(Lucas)于1883年从泰国带至法国的,河内为越战时北越的首都,即现在的胡志明市;1883年法国数学家 Edouard Lucas曾提及这个故事,据说创世纪时Benares有一
4、座波罗教塔,是由三支钻石棒(Pag)所支撑,开始时神在第一根棒上放置64个由上至下依由小至大排列的金盘(Disc),并命令僧侣将所有的金盘从第一根石棒移至第三根石棒,且搬运过程中遵守大盘子在小盘子之下的原则,若每日仅搬一个盘子,则当盘子全数搬运完毕之时,此塔将毁损,而也就是世界末日来临之时。解法如果柱子标为ABC,要由A搬至C,在只有一个盘子时,就将它直接搬至C,当有两个盘子,就将B当作辅助柱。如果盘数超过2个,将第三个以下的盘子遮起来,就很简单了,每次处理两个盘子,也就是:A-B、A -C、B-C这三个步骤,而被遮住的部份,其实就是进入程式的递回处理。事实上,若有n个盘子,则移动完毕所需之次
5、数为2n - 1,所以当盘数为64时,则所需次数为:264- 1 = 18446744073709551615为5.05390248594782e+16年,也就是约5000世纪,如果对这数字没什幺概念,就假设每秒钟搬一个盘子好了,也要约5850亿年左右。 #include void hanoi(int n, char A, char B, char C) if(n = 1) printf(Move sheet %d from %c to %cn, n, A, C); else hanoi(n-1, A, C, B); printf(Move sheet %d from %c to %cn, n
6、, A, C); hanoi(n-1, B, A, C); int main() int n; printf(请输入盘数:); scanf(%d, &n); hanoi(n, A, B, C); return 0; 2.费式数列说明Fibonacci为1200年代的欧洲数学家,在他的着作中曾经提到:若有一只免子每个月生一只小免子,一个月后小免子也开始生产。起初只有一只免子,一个月后就有两只免子,二个月后有三只免子,三个月后有五只免子(小免子投入生产).。 如果不太理解这个例子的话,举个图就知道了,注意新生的小免子需一个月成长期才会投入生产,类似的道理也可以用于植物的生长,这就是Fibonacc
7、i数列,一般习惯称之为费氏数列,例如以下: 1、1 、2、3、5、8、13、21、34、55、89. 解法依说明,我们可以将费氏数列定义为以下: fn = fn-1 + fn-2 if n 1fn = n if n = 0, 1 #include #include #define N 20 int main(void) int FibN = 0; int i; Fib0 = 0; Fib1 = 1; for(i = 2; i N; i+) Fibi = Fibi-1 + Fibi-2; for(i = 0; i N; i+) printf(%d , Fibi); printf(n); retu
8、rn 0; 3. 巴斯卡三角形#include #define N 12long combi(int n, int r) int i; long p = 1; for(i = 1; i = r; i+) p = p * (n-i+1) / i; return p;void paint() int n, r, t; for(n = 0; n = N; n+) for(r = 0; r = n; r+) int i;/* 排版设定开始 */ if(r = 0) for(i = 0; i = (N-n); i+) printf( ); else printf( ); /* 排版设定结束 */ pri
9、ntf(%3d, combi(n, r); printf(n); 4.三色棋说明三色旗的问题最早由E.W.Dijkstra所提出,他所使用的用语为Dutch Nation Flag(Dijkstra为荷兰人),而多数的作者则使用Three-Color Flag来称之。假设有一条绳子,上面有红、白、蓝三种颜色的旗子,起初绳子上的旗子颜色并没有顺序,您希望将之分类,并排列为蓝、白、红的顺序,要如何移动次数才会最少,注意您只能在绳子上进行这个动作,而且一次只能调换两个旗子。解法在一条绳子上移动,在程式中也就意味只能使用一个阵列,而不使用其它的阵列来作辅助,问题的解法很简单,您可以自己想像一下在移动旗
10、子,从绳子开头进行,遇到蓝色往前移,遇到白色留在中间,遇到红色往后移,如下所示:只是要让移动次数最少的话,就要有些技巧:如果图中W所在的位置为白色,则W+1,表示未处理的部份移至至白色群组。 如果W部份为蓝色,则B与W的元素对调,而B与W必须各+1,表示两个群组都多了一个元素。 如果W所在的位置是红色,则将W与R交换,但R要减1,表示未处理的部份减1。 注意B、W、R并不是三色旗的个数,它们只是一个移动的指标;什幺时候移动结束呢?一开始时未处理的R指标会是等于旗子的总数,当R的索引数减至少于W的索引数时,表示接下来的旗子就都是红色了,此时就可以结束移动,如下所示:#include #inclu
11、de #include #define BLUE b #define WHITE w #define RED r #define SWAP(x, y) char temp; temp = colorx; colorx = colory; colory = temp; int main() char color = r, w, b, w, w, b, r, b, w, r, 0; int wFlag = 0; int bFlag = 0; int rFlag = strlen(color) - 1; int i; for(i = 0; i strlen(color); i+) printf(%c
12、 , colori); printf(n); while(wFlag = rFlag) if(colorwFlag = WHITE) wFlag+; else if(colorwFlag = BLUE) SWAP(bFlag, wFlag); bFlag+; wFlag+; else while(wFlag rFlag & colorrFlag = RED) rFlag-; SWAP(rFlag, wFlag); rFlag-; for(i = 0; i strlen(color); i+) printf(%c , colori); printf(n); return 0; 5.老鼠走迷官(一
13、)说明老鼠走迷宫是递回求解的基本题型,我们在二维阵列中使用2表示迷宫墙壁,使用1来表示老鼠的行走路径,试以程式求出由入口至出口的路径。解法老鼠的走法有上、左、下、右四个方向,在每前进一格之后就选一个方向前进,无法前进时退回选择下一个可前进方向,如此在阵列中依序测试四个方向,直到走到出口为止,这是递回的基本题,请直接看程式应就可以理解。#include #include int visit(int, int); int maze77 = 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 2, 0, 2, 0, 2, 0, 2, 2, 0, 0, 2, 0, 2,
14、 2, 2, 2, 0, 2, 0, 2, 2, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2; int startI = 1, startJ = 1; / 入口int endI = 5, endJ = 5; / 出口int success = 0;int main(void) int i, j; printf(显示迷宫:n); for(i = 0; i 7; i+) for(j = 0; j 7; j+) if(mazeij = 2) printf(); else printf( ); printf(n); if(visit(startI, startJ)
15、 = 0) printf(n没有找到出口!n); else printf(n显示路径:n); for(i = 0; i 7; i+) for(j = 0; j 7; j+) if(mazeij = 2) printf(); else if(mazeij = 1) printf(); else printf( ); printf(n); return 0; int visit(int i, int j) mazeij = 1; if(i = endI & j = endJ) success = 1; if(success != 1 & mazeij+1 = 0) visit(i, j+1); i
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