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【例2】 设有N个数已经按从大到小的顺序排列,现在输入X,判断它是 否在这N个数中,如果存在则输出:“YES” 否则输出“NO”。 【算法分析】
该问题属于数据的查找问题,数据查找有多种方法,通常方法是:顺 序查找和二分查找,当N个数排好序时,用二分查找方法速度大大加快。 二分查找算法:
(1) 设有N个数,存放在A数组中,待查找数为X,用L指向数据的高 端,用R指向数据的低端,MID指向中间:
【参考程序】
#include<iostream>
using namespace std;
int k=0,n;
void mov(int n,char a,char c,char b)
//用b柱作为协助过渡,将a柱上的(n)移到c柱上
{
if (n==0) return;
//如果n=0,则退出,即结束程序
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所以可按“N=2”的移动步骤设计:
①如果N=0,则退出,即结束程序;否则继续往下执行;
②用C柱作为协助过渡,将A柱上的(N-1)片移到B柱上,调用过程mov(n-1,
a,b,c);
③将A柱上剩下的一片直接移到C柱上;
④用A柱作为协助过渡,将B柱上的(N-1)移到C柱上,调用过程mov (n-
1,b,c,a)。
for (k=1;k<=10;k++)
cin>>a[k];
cin>>x;
search(x,L,R);
system("pause");
} void search(int x,int top,int bot) //二分查找递归过程
{
int mid;
if (top<=bot)
{ mid=(top+bot)/2;
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【参考程序】
#include<iostream>
#include<cstdlib>
using namespace std;
int a[11];
void search(int,int,int); int main()
//主程序
{
int k,x,L=1,R=10; cout<<"输入10个从大到小顺序的数:"<<endl;
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【例3】Hanoi汉诺塔问题
有N个圆盘,依半径大小(半径都不同),自下而上套在A柱上,每次只允 许移动最上面一个盘子到另外的柱子上去(除A柱外,还有B柱和C柱,开始时这 两个柱子上无盘子),但绝不允许发生柱子上出现大盘子在上,小盘子在下的情 况,现要求设计将A柱子上N个盘子搬移到C柱去的方法。 【算法分析】
return(fac(n-1)+n);
//调用下一层递归
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}
运行程序,当T=5时,输出结果:S=15,其递归调用执行过程是: (设T=3)
递归调用过程,实质上是不断调用过程或函数的过程,由于递归调 用一次,所有子程序的变量(局部变量、变参等)、地址在计算机内部 都有用特殊的管理方法——栈(先进后出)来管理,一旦递归调用结束, 计算机便开始根据栈中存储的地址返回各子程序变量的值,并进行相归方法求解,其原因在于它符合递归的三个条件:
(1)本题是累加问题:当前和=前一次和+当前项,而前一次和的计算方法与其 相同,只是数据不同s(n)=s(n-1)+n;
(2)给定n,所以是有限次的递归调用; (3)结束条件是当n=1,则s=1。 【参考程序】
#include<iostream>
//求中间数的位置
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if (x==a[mid]) cout<<"YES"<<endl; else if (x<a[mid]) search(x,mid+1,bot); else search(x,top,mid-1);
} else cout<<"NO"<<endl;
}
//找到就输出 //判断在前半段还是后半段查找
mov(n-1,a,b,c );
//用c柱作为协助过渡,将a柱上的(n-1)片移到b柱上
k++;
cout <<k<<" :from "<<a <<"-->"<<c<<endl;
mov(n-1,b,c,a );
//用a柱作为协助过渡,将b柱上的(n-1)移到c柱上
}
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int main() { cout<<"n="; cin>>n; mov(n,'a','c','b'); }
本题是典型的递归程序设计题。 (1)当N=1 时,只有一个盘子,只需要移动一次:A—>C; (2)当N=2时,则需要移动三次:
A------ 1 ------> B, A ------ 2 ------> C, B ------ 1------> C. (3)如果N=3,则具体移动步骤为:
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假设把第3步,第4步,第7步抽出来就相当于N=2的情况(把上面2片 捆在一起,视为一片):
(2) 若X=A[MID] 输出 “YES”; (3)若X<A[MID]则到数据后半段查找:R不变,L=MID+1,计算新的 MID值,并进行新的一段查找; (4) 若X>A[MID]则到数据前半段查找:L不变,R=MID-1,计算新的 MID值,并进行新的一段查找; (5)若L>R都没有查找到,则输出“NO”。 该算法符合递归程序设计的基本规律,可以用递归方法设计。
第四章 递归算法
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前面已经介绍了关于递归调用这样一种操作,而递归 程序设计是C++语言程序设计中的一种重要的方法,它使许 多复杂的问题变得简单,容易解决了。递归特点是:函数 或过程调用它自己本身。其中直接调用自己称为直接递归, 而将A调用B,B以调用A的递归叫做间接递归。
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【例1】 给定n(n>=1),用递归的方法计算1+2+3+4+...+(n-1)+n。
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程序定义了把n片从A柱移到C柱的过程mov (n,a,c,b),这个过程把移动 分为以下三步来进行:
①先调用过程mov (n-1, a, b, c),把(n-1)片从A柱移到B柱, C柱作为过 渡柱;
②直接执行 writeln(a, ’-->’, c),把A柱上剩下的一片直接移到C柱 上,;
using namespace std; int fac(int);
//递归函数
int main()
{
int t; cin>>t; cout<<"s="<<fac(t)<<endl;
//输入t的值 //计算1到t的累加和,输出结果
}
int fac(int n)
{
if (n==1) return 1;