《算法设计与分析》
实验报告
班级计算机2011-3班
姓名
学号
2013年12 月08 日
目录
实验一二分查找程序实现…………………………………………………………………01页
实验二棋盘覆盖问题………………………………………………………………………04页实验三0-1背包问题的动态规划算法设计……………………………………………….07页实验四背包问题的贪心算法………………………………………………………………10页
实验五最小重量机器设计问题(回溯法) (12)
页
实验六最小重量机器设计问题(分支限界法) (15)
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指导教师对实验报告的评语
成绩:
指导教师签字:
年月日
算法分析与设计实验报告
—二分搜索算法的实现
一、实验目的
建立算法复杂度的理论分析与实验分析的联系,深刻体会算法复杂度作为算法的好坏评价指标的本质含义。
二、实验要求
1、用c/c++语言实现二分搜索算法。
2、通过随机产生有序递增数组的方法,测出二分查找算法平均意义下比较次数随问题规模的变化结果,并绘制曲线表示。
三、实验原理
折半查找法也称为二分查找法,它充分利用了元素间的次序关系,采用分治策略,可在最坏的情况下用O(log n)完成搜索任务。它的基本思想是,将n个元素分成个数大致相同的两半,取a[n/2]与欲查找的x作比较,如果x=a[n/2]则找到x,算法终止。如果xa[n/2],则我们只要在数组a的右半部继续搜索x。二分搜索法的应用极其广泛,而且它的思想易于理解。
四、实验过程(步骤)
1、产生随机有序递增数组
使用rand()函数产生随机数,并组织成有序数组, ; 为使每次产生的随机数不同使用随机数发生器的初始化函数srand(time(0))
for ( int j=100; j <=1000; j+=100 ) {
array[0]=10+rand()%15;
for(int i=1; i // 生成递增随机数列 array[i]=array[i-1]+1+rand()%3+rand()%10; } 产生要查找的数的下标 suffix 为要搜索的元素下标 int suffix = rand() % j; key 为要查找的数据 int key = array[suffix]; 2、统计理论平均查找次数和实际平均查找次数 float count=0.0 //平均实际查找次数 根据二分查找的算法可得理论平均查找次数为O(log n); 3、二分查找 int BinarySearch( int b[], int key, int left, int right ) { while( left <= right ) { middle = ( left + right ) / 2; if (Key == b[middle]) { RowCount++; return middle; } else if ( key < b[middle] ) { right = middle - 1; RowCount++; } else { left = middle + 1; RowCount++; } } return -1; //没有找到 } 五、运行结果 x:数组个数y:平均查找时间系列1:理论平均查找时间系列2:实际平均查找时间 六、实验分析与讨论 在试验中,遇到了如何产生随机数递增数组的问题,解决方法是采用rand()函数获得随机递增数组和要查找的数字下标。采用随机化的数组,能够更加具有普遍性,更加能够证明算法的平均查找时间。 七、实验心得 二分查找在搜索有序表时,效率比较高。通过这次实验我对二分查找算法的认识又有了新的提高。 指导教师对实验报告的评语 成绩: 指导教师签字: 年月日 算法分析与设计实验报告 —分治法解决棋盘覆盖问题 一、实验目的 建立算法复杂度的理论分析与实验分析的联系,深刻体会算法复杂度作为算法的好坏评价指标的本质含义。 二、实验要求 1、用c++程序语言实现分治法解决棋盘覆盖问题。 2、分析算法的时间复杂度 三、实验原理 用分治策略,可以设计解决棋盘问题的一个简介算法。 当k>0时,可以将2^k *2^k棋盘分割为4个2^k-1 * 2^k-1子棋盘。由棋盘覆盖问题得知,特殊方格必位于4个较小的子棋盘中,其余3个子棋盘中无特殊方格。为了将3个无特殊方格的子棋盘转化为特殊棋盘可以将一个L型骨牌覆盖这3个较小棋盘的会合处,所以,这3个子棋盘上被L型覆盖的方格就成为给棋盘上的特殊方格,从而将原问题转化为4个较小规模的棋盘覆盖问题。递归的使用这种分割,直至棋盘简化为1*1棋盘为止。 四、实验过程(步骤) 1、数据说明: tr:棋盘上左上角方格的行号 tc:棋盘上左上角方格的列号 dr:特殊方格所在的行号 dc:特殊方格所在的列号 定义了全局变量tile,用于进行覆盖。区分4种不同L类型的骨牌,初始值为0. Board[]数组用来表示棋盘 2、函数说明 ChessBoard函数实现了递归的将棋盘划分为子棋盘,并将棋盘进行覆盖。 main()函数用来进行输入棋盘的大小和特殊棋盘的位置。 使用memset(Board,0,sizeof(Board))将Board[]数组清零 使用setw()函数控制输出格式 五、运行结果 六、实验分析与讨论 设T(n)是算法ChessBoard覆盖一个2^k * 2^k棋盘所需要的时间,则从算法的分治策略可知,T(k)满足如下递归方程: O(1)k = 0 T(k) = { 4T(k-1)+O(1)k>0 解得此递归方程可得T(k) = O(4^k)。由于覆盖一个2^k *2^k棋盘所需的L型骨牌个数为(4^k —1)/3,故算法ChessBoard是一个在渐进意义下最优的算法 七、实验心得 通过这次试验,更多的了解了分治法解题的思路就是将大问题化为若干子问题,再依次解决子问题,最后获得问题的答案。是我更加熟练地使用分治策略解决问题。 指导教师对实验报告的评语 成绩: 指导教师签字: 年月日 算法分析与设计实验报告 ——0-1背包问题的动态规划算法的实现 一、实验目的 建立算法复杂度的理论分析与实验分析的联系,深刻体会算法复杂度作为算法的好坏评价指标的本质含义。 二、实验要求 1、用c++语言实现0-1背包问题的动态规划算法。 2、分析0—1背包问题动态规划算法的时间复杂度并提出优化建议。 三、实验原理 动态规划算法的基本思想是将待求解的问题分解成若干相关不独立的子问题,先求解子问题,然后从这些子问题的解得到原问题的解。用一个表存储已解决的子问题的答案,不管该问题是否被用到,只要被计算过,就存入表中。这样我们就可以在多项式时间内在表中找到需要的已求得的答案,避免了大量的重复计算。这就是动态规划算法的基本思想。 四、实验过程(步骤) 1、最优解结构分析及递归式 由于动态规划解决的问题多数有重叠子问题这个特点,为减少重复计算,对每一个子问题只解一次,将其不同阶段的不同状态保存在一个二维数组中。 设所给0-1背包问题的子问题 的最优值为m(i,j),即m(i,j)是背包容量为j,可选择物品为i,i+1,…,n时0-1背包问题的最优值。由0-1背包问题的最优子结构性质,可以建立计算m(i,j)的递归式如下。 此时背包容量为j,可选择物品为i。此时在对xi作出决策之后,问题处于两种状态之一: (1)背包剩余容量是j,没产生任何效益; (2)剩余容量j-wi,效益值增长了vi ; 2、数据说明: N:物品个数 C:背包容量 W[]:物品重量数组 V[]:物品价值数组 3、函数说明 void Knapsack(int *v,int *w,int c,int n, int m[][C+1]) 计算所给出的0-1背包问题的最优解 void Traceback(int m[][C+1],int *w,int c,int n,int *x)根据函数Knapsack()计算出的m[][]数组计算出最优解,并输出结果。 int min(int x,int y)比较大小并返回较小的值; int maxint x,int y)比较大小并返回较大的值; 五、运行结果 六、实验分析与讨论 按上述算法Krapsack计算后,m[1][c]所给出要求的0-1背包问题的最优值。相应的最优解可有函数Tracback()根据m[][]数组计算得出。 计算复杂性分析: 从计算m(i,j)的递归式看出,函数Knapsack需要O(nc)计算出时间,函数Traceback 需要O(n)计算时间。 算法Knapsack有两个较明显的缺点。其一是算法要求所给的物品的重量必须是整数,其次,当背包容量c很大时,算法需要的计算时间较多。当c>2^n时,算法Knapsack需要Ω(n2^n)计算时间。 七、实验心得 使用动态规划算法用于解0-1背包问题,比穷举法具有相当好的效率。由于0-1背包的时间复杂度为O(2^n),所以是一个NP难问题,可以通过计算跳跃点的方式转变为计算复杂度为多项式时间内的算法,从而对算法进行了优化。 这次实验用到的是动态规划法,0-1背包问题用动态规划法首先要构造动态规划表,用 三个for语句实现;根据动态规划表每行的最大值变化确定每个元素的装入与否,逐步确定出装入背包的物品,背包容量的最大值也就是动态规划表最右下角。通过这次试验更加熟悉了动态规划算法的原理以及使用。 指导教师对实验报告的评语 成绩: 指导教师签字: 年月日 算法分析与设计实验报告 ——背包问题的贪心算法的实现 一、实验目的 建立算法复杂度的理论分析与实验分析的联系,深刻体会算法复杂度作为算法的好坏评价指标的本质含义。 二、实验要求 1、用c++语言实现背包问题的贪心算法。 2、分析算法的计算复杂性并验证能否得到最优解 三、实验原理 贪心算法总是做出在当前看来是最好的选择。贪心算法并不从整体最优上加以考虑,它总是做出的选择只是在某种意义上的局部最优选择。 贪心法解决背包问题的基本步骤: 首先计算每种物品单位重量的价值v/w,然后,依贪心选择策略,将尽可能多的单位重量价值最高的物品装入背包。若将这种物品全部装入背包后,背包内的物品总重量未超过才,则选择单位重量价值次高的物品并尽可能多的装入背包。以此策略一直进行下去,直到背包装满为止。 五、实验过程(步骤) 数据说明: N:物品数量c:背包容量 V[]:物品价值数组m[]:物品重量数组x[]:物品放入背包的重量函数说明: V oid Knapsack(int n,float c,float w[],float x[]) 用来计算最大价值 Sort(int n,float v[],float w[])用来计算单位重量价值的物品,并从大到小进行排序。 五、运行结果 七、实验分析与讨论 Knapsack算法的主要计算时间在于将个物品依其单位重量的价值从大到小排序。因此,算法的计算时间上界为O(nlogn)。 贪心算法不能得到最优解的验证 对于0-1背包问题,贪心选择之所以不能得到最优解是因为在这种情况下,无法保证最终能将背包装满,部分闲置的背包空间使每千克背包空间的价值降低了,因此不能得到最优解。 八、实验心得 通过这次试验我明白了贪心算法对与具有某些最优子结构性质的问题具有很高的效率,在做这次试验过程中,也体会到了贪心算法和动态规划解问题的不同点,在动态规划算法中,每一步所做的选择往往依赖于相关子问题的解。因而只有在解出相关子问题以后,才做出选择。贪心算法可以依赖于以往所做过的选择,但决不依赖于将来所做的选择,也不依赖于子问题的解,是一种自顶向下的方式进行。 指导教师对实验报告的评语 成绩: 指导教师签字: 年月日 算法分析与设计实验报告 ——最小重量机器设计回溯法解决 一、实验目的 建立算法复杂度的理论分析与实验分析的联系,深刻体会算法复杂度作为算法的好坏评价指标的本质含义。 二、实验要求 1、用c++语言实现最小重量机器设计的回溯算法。 2、分析算法的计算复杂性 三、实验原理 回溯法的基本思想: 首先,应该明确的确定问题的解空间。确定了解空间的组织结构后,觳觫发从开始节点(根节点)出发,以深度优先方式搜索整个解空间。这个开始结点成为活结点,同时也成为当前的扩展结点。在当前的扩展结点处,向纵深方向搜索移至一个新的结点。这个新结点成为新的活结点,并成为新的扩展结点。如果在当前的扩展结点处不能再向纵深方向移动,则当前扩展结点成为死结点。此时,应往回移动(回溯)至最近的活结点,并使这个活结点成为当前的扩展结点。回溯以这种工作方式递归的在解空间中搜索,直至找到所要求的解或解空间中已无活结点为止。 六、实验过程(步骤) 解题思路: 由于题目已经给出总价格的上限,因此算法通过使用回溯来选择合适的机器使得在总价格不超过d时得到的机器重量最小。首先初始化当前价格cp=0,当前重量cw=0,此外,还要设置一个变量sum表示选择机器的总重量,初始化其为每个部件从1号供应商购买的重量。在循环选择i号机器时,判断从j号供应商购买机器后的价格是否大于总价格,如果不大于则选择,否则不选,继续选择下一供应商进行判断。在得到一个合适的供应商后,继续选择下一机器的供应商,从第一个选到最后一个供应商。当所有机器选择结束后,判断得到的总重量是否比之前的sum小,如果小就赋给sum,然后从这一步开始,回溯到上一机器,选择下一合适供应商,继续搜索可行解,直到将整个排列树搜索完毕。这样,最终得到的sum 即为最优解。 数据说明: N:零件数量m:不同的零件商 W[][]:是从供应商j处购得的部件i的重量c[][]:相应的价值 算法设计: a.部件有n个,供应商有m个,分别用w[i][j]和c[i][j]存储从供应商j 处购得的部件i的重量和相应价格,d为总价格的上限。 b.用递归函数backtrack(i)来实现回溯法搜索排列树(形式参数i表示递归深度)。 ①若cp>d,则为不可行解,剪去相应子树,返回到i-1层继续执行。 ②若cw>=sum,则不是最优解,剪去相应子树,返回到i-1层继续执行。 ③若i>n,则算法搜索到一个叶结点,用sum对最优解进行记录,返回到i-1层继续执行; ④用for循环对部件i从m个不同的供应商购得的情况进行选择(1≤j≤m)。 c.主函数调用一次Knapsack(1)即可完成整个回溯搜索过程,最终得到的sum即为所求最小 总重量。 五、运行结果 六、实验心得 通过这次试验我明白了回溯法的思想,回溯法借助想象出来的树的结构,把问题简单化,使得解问题更方便。通过剪枝函数和约束函数对于求问题的解有很大的帮助,但要把一些限制条件把剪枝函数抽象化。 指导教师对实验报告的评语 成绩: 指导教师签字: 年月日 算法分析与设计实验报告 ——最小重量机器设计分支限界法解决 二、实验目的 建立算法复杂度的理论分析与实验分析的联系,深刻体会算法复杂度作为算法的好坏评价指标的本质含义。 三、实验要求 1、用c++语言实现最小重量机器设计的分支限界算法。 2、分析算法的计算复杂性 三、实验原理 分支限界法以广度优先或以最小耗费优先的方式搜索解空间。搜索策略是,在扩展结点处,先生成其所有的儿子结点(分支),然后再从当前当前的活结点表中选择下一个扩展节点。为有效的选择下一扩展节点,加速搜索的进程,在每一或节点处,计算一个函数值(限界),并根据函数值,从当前活结点表中选择一个有利于的节点作为扩展节点,使搜索朝着解空间上最优解的分支推进,以便尽快找出一个最优解 七、实验过程(步骤) 用分支定界法解题的一般步骤: 在解最小机器重量问题的优先队列式分支定界法中,活结点优先队列中结点元素N的优先级由该结点的重量给出,重量最小的为小顶堆堆顶元素,堆元素的类型为HeapNode,其私有成员有weight,level,对于任意活结点N.weight所相应的重量; 函数AddLive将一个新的活结点插入到子集树和优先队列中。 算法中N是当前的扩展结点,cw是相应的重量,cp是相应的价值,while循环不断的扩展结点,直到子集树的叶结点成为扩展结点为止。此时优先队列中所有活结点的都考察完了,故,该叶结点相应的解为问题的最优解。 While内部循环,算法首先检查当前儿子结点的可行性,如果可行,则加入到子集树和活结点队列中。 五、运行结果 六、实验心得 通过做这次试验,深刻体会到了堆所起到的作用和分支限界法求解问题的效率在很大情况下高于回溯法,由于访问树方式的不同,使得分支定界法对每个结点只有一次成为可扩展结点,而回溯法则不同。 错误!未找到目录项。 山东科技大学土建学院 道路桥梁工程 《道路勘测设计》课程设计 年级学号: 201001020229 姓 指导教师:高文乐 设计时间: 2013.18——2013.24 目录 1 设计总说明 4 1.1目的和要求: (4) 1.2设计依据: (4) 1.3公路设计概况: (4) 1.4平面设计标准的确定 (4) 1.5路线起讫点 (1) 1.6沿线自然地理概况 (2) 2 道路参数5 2.1 道路等级的确定 (5) 2.2 公路技术标准的确定 (5) 2.3 控制要素 (5) 2.4平面设计技术指标 (6) 2.4.1圆曲线最小半径 (6) 2.4.2圆曲线最大半径 (6) 2.4.3圆曲线半径的选用 (6) 2.4.4平曲线最小长度 (7) 2.4.5缓和曲线技术要求 (4) 2.4.6平曲线要素的确定 (8) 2.4.7初步设计的平曲线加桩 (10) 2.4.8曲线主点桩号计算 (10) 2.5 路线方案的拟定与比较 (10) 2.5.1选线的依据: (10) 2.5.2 选线的原则: (10) 2.5.3三方案综述及比较 (8) 2.5.4两方案比选结果............................................................. 错误!未定义书签。 2.6道路平面设计 (11) 2.6.1平面选线的原则: (12) 2.7道路纵断面设计 (12) 2.7.1、纵坡设计的一般要求 (12) 2.7.2、最大纵坡 (13) 2.7.3、最小纵坡 (13) 2.7.4、坡长限制 (14) 2.7.5、平、纵组合的设计原则 (15) 山东科技大学毕业设计(论文)X-Y数控工作台的机电系统设计 学生:王振 学号:0903216219 专业:机电一体化技术 班级:机电一体化2009.1 指导教师:张山 山东科技大学电气信息系 二O一二年六月 山东科技大学 毕业设计(论文)任务书 设计(论文)题目:X-Y数控工作台的机电系统设计 学院:电气信息系专业:机电一体化班级 09.1 学号:0903216219 学生:王振指导教师:张山 接受任务时间 2012年月3日 教研室主任(签名)院长(签名) 1.毕业设计(论文)的主要内容及基本要求 1、立铣刀最大直径的d=15mm,立铣刀齿数Z=3,最大铣削宽度 a=15mm c 最大背吃刀量p a=8mm,加工材料为碳素钢或有色金属。 2、XY方向的脉冲当量为0.005mm/脉冲。 3、X、Y方向的定位精度均为±0.01mm。 4、工作台面尺寸为230mmx230mm,加工范围为250mmx250mm。 5、工作台空载进给最快移动速度:mm/min Vymax Vxmax, 3000工作台进给最快移动速度:mm/min Vxmaxf。 Vymaxf 400 2.指定查阅的主要参考文献及说明 张建民.机电一体化系统设计[M].北京:高等教育出版社.2001 张训文.机电一体化系统设计与应用[M].北京:北京理工大学出版社.2006 张立勋等.机电一体化系统设计[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社. 文怀兴、夏田.机电一体化系统设计[M].北京:化学工业出版社.2008 目录 一、设计目的 (5) 二、设计任务 (5) 三、设计主要步骤 (6) 1、机械传动部件的选择 (6) (1)、导轨副的选用 (6) (2)、丝杠螺母副的选用 (6) (3)减速装置的选用 (6) (4)伺服电动机的选用 (6) (5)检测装置的选用 (7) 2、控制系统的设计 (7) 3、机械传动部件的计算与选型 (8) (1)、导轨上移动部件的重量估算 (8) (2)、切削力的计算 (8) (3)、滚珠丝杠传动的设计计算及选型 (9) (4)滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (10) (5)、步进电动机减速箱的选用 (13) (6)步进电动机的计算与选型 (14) (7)增量式旋转编码器的选用 (20) 四、工作台机械装配图的绘制 (21) 五、总结体会 (21) 六、参考文献 (22) //////////Problem D: 货币兑换 Description 给出人民币对美元、欧元、日元的当日汇率,求给定金额的人民币能兑换成外币的金额,求给定金额的外币能兑换成人民币的金额。 要计算的外币有三种:美元、欧元、日元。 Input 输入有三行。 第一行依次为美元、欧元、日元外币汇率,用空格分开。汇率用100外币为单位,精确到小数点后4位,如668.5200表示“100美元=668.5200人民币”。汇率浮动范围为(0,10000)。第二行为外币金额x,第三行为人民币金额y。x,y均为整数,且0 关于110KV变电所一次系统的设计 毕业院校:山东科技大学 系别电气自动化 专业班级: 12级 姓名:臧绍龙 指导教师: 目录 标题、摘要、关键词--------------------------------------2 前言----------------------------------------------------3 第一章原始资料分析-------------------------------------4 1.1 本所设计电压等级--------------------------------4 1.2 电源负荷----------------------------------------4 第二章电气主接线设计-----------------------------------6 2.1 主接线接线方式----------------------------------6 2.2电气主接线的选择---------------------------------8 第三章所用电的设计-------------------------------------10 3.1 所用电接线一般原则------------------------------10 3.2所用电接线方式确定------------------------------10 3.3备用电源自动投入装置----------------------------10 第四章短路电流计算-------------------------------------12 4.1 短路计算的目的----------------------------------12 4.2短路计算过程------------------------------------12 第五章继电保护配置-------------------------------------20 5.1 变电所母线保护配置-----------------------------20 5.2 变电所主变保护的配置---------------------------20 第六章防雷接地----------------------------------------22 6.1 避雷器的选择-----------------------------------22 6.2变电所的进线段保护-----------------------------23 2013年山东科技大学 硕士研究生入学考试 安全系统工程试题 一、简答题(每小题5分,共25分) 1.简述系统安全分析的概念。 2.写出PHA的分析表格式。 3.事故树分析中,如何利用概率重要度求结构重要度? 4.危险和可操作性研究中,其引导词有哪几个? 5.何为特尔菲法?说明特尔菲法的实施程序。 二、计算题(第1小题15分,第2、3小题各10分,共35分) 1.用近似计算法求图1所示事故树顶上事件发生概率,并与精确计算值比较。 各基本事件发生概率分别为q 1=0.01,q 2 =0.02,q 3 =0.03,q 4 =0.04。 图1 事故树之一 2.某国某年人口为2亿,该年度汽车交通事故死亡5万人。设每人每年接触汽车1460小时,使用汽车的安全指标为17FAFR,试对其进行安全评价。 3.某系统的事件树如图2所示,元件A正常的概率P{A}=0.8,元件B正常的概率P{B}=0.6,求系统失效的概率。 图2 事件树 三、问答与论述题(第1、2小题各10分,第3、4小题各15分,共50分) 1.如何建立安全评价的指标体系? 2.FMEA中,如何通过评点法划分故障等级? 3.如何结合应用安全检查表法和事故树分析法,对企业进行安全评价? 4.论述定量安全评价的分类方法和发展趋势。 四、应用题(第1小题15分,第2小题25分,共40分) 1.某厂在马路旁清理铸钢件,工人在捆扎后起吊,起重机吊杆旋转过程中,钢丝绳摆动撞坏施工现场上空9米高的高压输电线,从而造成触电死亡事故。 试用鱼刺图分析这一事故,并指出同类事故的预防措施。 2.如图3所示事故树: (1)求事故树的割集和径集数目; (2)求出最小割集或最小径集(求出二者之一即可); (3)根据求出的最小割集或最小径集,作出其等效事故树; 实验二 LTI 系统的响应 一、 实验目的 1. 熟悉连续时间系统的单位冲激响应、阶跃响应的意义及求解方法 2. 熟悉连续(离散)时间系统在任意信号激励下响应的求解方法 3. 熟悉应用MATLAB 实现求解系统响应的方法 二、 实验原理 1.连续时间系统 在MATLAB 中有专门用于求解连续系统冲激响应和阶跃响应, 并绘制其时域波形的函数impulse( ) 和step( )。如果系统输入为f (t ),冲激响应为h(t),系统的零状态响应为y (t ),则有:()()()y t h t f t =*。 若已知系统的输入信号及初始状态,我们便可以用微分方程的经典时域求解方法,求出系统的响应。但是对于高阶系统,手工计算这一问题的过程非常困难和繁琐。 在MATLAB 中,应用lsim( )函数很容易就能对上述微分方程所描述的系统的响应进行仿真,求出系统在任意激励信号作用下的响应。lsim( )函数不仅能够求出连续系统在指定的任意时间范围内系统响应的数值解,而且还能同时绘制出系统响应的时域波形图。 说明: (1)当系统有初始状态时,若使用lsim( )函数求系统的全响应,就要使用系统的状态空间描述法,即首先要根据系统给定的方式,写出描述系统的状态方程和输出方程。假如系统原来给定的是微分方程或系统函数,则可用相变量法或对角线变量等方法写出系统的状态方程和输出方程。其转换原理如前面实验四所述。 (2)显然利用lsim( )函数不仅可以分析单输入单输出系统,还可以分析复杂的多输入多输出系统。 例题1: 若某连续系统的输入为e (t ),输出为r (t ),系统的微分方程为: ''()5'()6()3'()2()y t y t y t f t f t ++=+ ① 求该系统的单位冲激响应h (t )及其单位阶跃响应g (t )。 a=[1 5 6];b=[3 2]; subplot(2,1,1),impulse(b,a,0:0.01:5); subplot(2,1,2),step(b,a,0:0.01:5); 一.求极限(20分): 1、曲线)(x f y =与x y sin =在原点相切,证明:2)2(lim =∞→n nf n 。 2、求极限:??? ??-→x x x x cot 11lim 0。 3、求5020)]cos(1[lim x dt t x x ?-+→。 4、求极限???? ? ?++++++∞→32323212111lim n n n n n n n n Λ。 二.导数及高阶导数(20分): 1、设35x x x y ++=,求'y 。 2、已知x x y -=14 ,求)4()(>n y n 。 3、由方程?-=+x y dt t y x 022)cos(确定了y 是x 的函数,求dx dy 。 4、设)()('),('t f t tf y t f x -==,)('''t f 存在且)(''t f 不为零,求三阶导数33dx y d 。 三.证明题(17分): 1、设)(x f 在)0(],[>a b a 上连续,在),(b a 内可导。 证明:存在),(,b a ∈ηξ 使)('2)('ηη ξf b a f += 。 2、证明:方程)2(11≥=+++-n x x x n n Λ在)1,0(内必有惟一实根n x ,并求n n x ∞→lim 。 四.积分计算(18分): 1、计算不定积分:?+2) 1(x e dx 。 2、计算定积分:dx e x ?-2ln 01。 3、讨论反常积分 )0()1)(1(02>++?∞+ααx x dx 的敛散性,若收敛,求出其值。 五. 解下列各题(30分) 1、设22 ()z f x y =+ , 其中f 具有二阶导数, 求22z x ??, 2z x y ???。 2、计算积分 (),l x y ds +? :l 顶点为(0,0), (1,0), (1,1)的三角形边界。 3、计算积分 xdydz ydzdx zdxdy ∑ ++??,∑为锥面22y x z +=在平面 4=z 下方的部分,取外法线方向。 六. 解下列各题(20分) 1、计算积分 0 (0)ax bx e e dx b a x --+∞->>?。 2、假设(,)(,)f x y x y x y ?=-,其中(,)x y ?在点(0,0)的邻域中连续,问 1)(,)x y ?满足什么条件时,(,)f x y 在(0,0)点偏导数存在; 2)(,)x y ?满足什么条件时,(,)f x y 在(0,0)点可微。 七.(13分) 求椭圆线2211 x y x y z ?+=?++=?上长半轴和短半轴的长。 八.(12分) 1、证明:当1≥t 时,不等式2 ln(1)t t +< 成立。 2、设 )1ln(1)(223x n n x u n +=,Λ,2,1=n .证明函数项级数∑∞=1)(n n x u 在]1,0[上一致收敛,并讨论其和函数在]1,0[的连续性、可积性与可微性。 统计学(数据分析方向)专业培养方案 Statistics(Data Analysis Specialty) (门类:理学;二级类:统计学;专业代码:071201) 一、专业培养目标 本专业培养德、智、体、美全面发展,在具备一定的数学、统计学和计算机科学等方面知识的基础上,较全面掌握大数据处理和分析的基本理论、基本方法和基本技术,能够运用所学知识解决实际问题,具备较高的综合业务素质、创新与实践能力,能从事大数据分析、大数据应用开发、大数据系统开发、大数据可视化以及大数据决策等工作,具有较强的专业技能和良好外语运用能力的应用型创新人才,或继续攻读本学科及其相关学科的硕士学位研究生。 二、毕业要求 本专业是一门涉及数学、统计学、计算机科学等多领域的交叉学科。学生主要学习数学、统计学、计算机科学的基本理论和基本知识,打好坚实的数学基础,受到系统而扎实的计算机编程训练,具备较强的数据分析和信息处理能力,能在大数据科学与工程技术领域从事数据分析管理、系统设计开发、大数据处理应用、科学研究等方面的工作,具备综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。 本专业学生培养分为两个主要阶段,第一阶段着重于数据科学理论体系的培养,即发展和完善数据科学理论体系,为数据科学人才培养提供必要的理论和知识基础;第二阶段重视实践能力的培养,即在夯实数据科学理论的基础上,重视培养学生利用大数据的方法解决具体行业应用问题的能力。 本专业毕业生在知识、能力和素质方面的具体要求: 1.具有正确的世界观、人生观和价值观;具有良好的道德品质、高度的社会责任感与职业道德;具有良好的人文社会科学素养。 2.具有良好的人际交往能力和团队协作精神;有较强的自学能力和适应能力。 3.具有良好的数学、统计学和计算机科学基础,掌握数据科学与大数据技术、统计学和计算机科学的基本知识、方法和技能。 山东科技大学 《数据结构》模拟试卷(A 卷)答案 班级 姓名 学号 一、填空题(每空1分,共10分) 1. 100 2. P->next=Q; 3. study 4. 000041 5. 3064 6.(??1log 2+n ) 7. 4 8.网中存在回路(或网中存在环) 9. 低1层 10. 11 二、单项选择题(每题2分,共20分) 1.C 2.D 3.C 4.C 5.A 6.B 7.D 8.C 9.B 10.C 三、应用题(每题10分,共40分) 1. a,b,c,d,e 出现的频率分别是:14/55,7/55,10/55,3/55,21/55 d b 0000 0001 2.插入关键字B,L,F,P,Q,R后的三阶B_树为: 3. (1)用第一元素中的值6作为枢轴,快速排序第一次分割后A中的结果是: 0,2,5,4,3,6,8,7,9 (2)不是堆。调整为大顶堆后结果为:9,7,8,5,3,6,4,2,0 4.证明:由满k叉树的定义可知树中分支的个数为:n0+n1-1 另,分支的个数还可表示为:k*n1 因此得:n0+n1-1= k*n1 推导上式得:n0=(k-1)n1+1 证毕。 四、算法设计题(1+20分=30分) 1. status Search_Updata(LinkList L, ElemType a, ElemType b) { if (!L) return ERROR; p=L; while(p->next){ if (p->data==a ) p->data=b; p=p->next; } return OK } 2.void AddPolyn(polynomial &Pa,polynomial &Pb) //用带表头结点的链表Pa和Pb分别表示两个多项式 { ha=Pa; hb=Pb; qa=ha->next; qb=hb->next; while (!Empty(qa)&&!Empty(qb)) { a=GetCurElem(qa); b=GetCurElem(qb);//获取结点中的指数项 swich(*cmp(a,b)) 数学分析考研2021复旦与山东科大考研真题库 一、山东科技大学《603数学分析》考研真题 二、复旦大学数学系 第1部分数项级数和反常积分 第9章数项级数 一、判断题 1.若收敛,则存在.[重庆大学2003研] 【答案】错查看答案 【解析】举反例:,虽然,但是 发散. 2.若收敛,,则收敛.[南京师范大学研] 【答案】错查看答案 【解析】举反例:满足条件,而且很容易知道 但是发散,所以发散. 二、解答题 1.求级数的和.[深圳大学2006研、浙江师范大学2006研] 解: 2.讨论正项级数的敛散性.[武汉理工大学研] 解:由于,所以当a>1时收敛,当0<a<1时发散;当a=1时,由于 ,故发散. 3.证明:收敛.[东南大学研] 证明:因为所以 又因为 而收敛,故收敛. 4.讨论:,p∈R的敛散性.[上海交通大学研] 证明:因为为增数列,而为减数列,所以.从而 所以.于是当p>0时,由积分判别法知收敛,故由Weierstrass判别法知 收敛:当p=0时,因为发散,所以发散:当p<0时, 发散. 5.设级数绝对收敛,证明:级数收敛.[上海理工大学研] 证明:因为绝对收敛,所以.从而存在N>0,使得当n>N 时,有,则有 ,故由比较判别法知级数收敛. 6.求.[中山大学2007研] 解:由于,所以绝对收敛. 7.设,且有,证明: 收敛.[大连理工大学研] 证明:因为,所以对任意的ε,存在N,当n>N时,有 , 即 取ε充分小,使得,即.因为,所以单调递减,且 现在证明.因为,即则 . 所以对任意的ε,存在N,当n>N时,有.对任意的0<c-ε<r,有 所以存在N,当n>N时,,则 因此 , 计算机操作系统 一.单项选择题(每小题2分,共30分) 1.进程具有并发性和()两大重要属性。 A.动态性 B.静态性 C.易用性 D.封闭性 2.在分时操作系统中,()是衡量一个分时系统的一项重要指标。 A.响应时间 B.高可靠性 C.吞吐量 D.时间片轮转 3.进程所请求的一次打印输出结束后,将使进程状态从()。 A.运行态变为就绪态 B.运行态变为等待态 C.就绪态变为运行态 D.等待态变为就绪态 4.常用的文件存取方法有两种:顺序存取和()存取。 A.流式 B.串联 C.索引 D.随机 5.采用多道程序设计能()。 A.减少调度次数 B.减少处理器空闲时间 C.缩短每道作业的执行时间 D.避免发生资源竞争现象 6.临界区是指并发进程中涉及共享变量的()。 A.程序段 B.管理信息区 C.公共数据区 D.信息保留区 7.产生死锁的四个必要条件是:互斥使用、()、不可抢占和循环等待资源。 A.请求并阻塞 B.占有并等待 C.请求并释放 D.释放并阻塞 8.()是一种只能进行wait操作和signal操作的特殊变量。 A.调度 B.进程 C.同步 D.信号量 9.在下面的叙述中正确的是()。 A.一个进程一定包含多个线程 B.进程是比线程更小的能独立运行的基本单位 C.线程的引入增加了程序执行时的时空开销 D.引入线程可提高程序并发执行的程度,可进一步提高系统效率山东科技大学道路勘测设计(课程设计)说明书
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