算法设计与分析(第2版)-王红梅-胡明-习题答案

算法设计与分析第二版课后习题解答算法设计与分析基础课后练习答案习题 4.设计一个计算的算法，n是任意正整数。

除了赋值和比较运算，该算法只能用到基本的四则运算操作。

算法求//输入：一个正整数n2//输出：。

step1:a=1；step2:若a*a 5. a．用欧几里德算法求gcd。

b. 用欧几里德算法求gcd,比检查min｛m，n｝和gcd间连续整数的算法快多少倍？请估算一下。

a. gcd(31415, 14142) = gcd(14142, 3131) = gcd(3131, 1618) =gcd(1618, 1513) = gcd(1513,105) = gcd(1513, 105) = gcd(105, 43) =gcd(43, 19) = gcd(19, 5) = gcd(5, 4) = gcd(4, 1) = gcd(1, 0) = 1.b.有a可知计算gcd欧几里德算法做了11次除法。

连续整数检测算法在14142每次迭代过程中或者做了一次除法，或者两次除法，因此这个算法做除法的次数鉴于1·14142 和 2·14142之间，所以欧几里德算法比此算法快1·14142/11 ≈ 1300 与 2·14142/11 ≈ 2600 倍之间。

6.证明等式gcd(m,n)=gcd(n,m mod n)对每一对正整数m,n都成立. Hint:根据除法的定义不难证明:如果d整除u和v, 那么d一定能整除u±v;如果d整除u,那么d也能够整除u的任何整数倍ku.对于任意一对正整数m,n,若d能整除m和n,那么d一定能整除n和r=m mod n=m-qn；显然，若d能整除n和r，也一定能整除m=r+qn和n。

数对(m,n)和(n,r)具有相同的公约数的有限非空集，其中也包括了最大公约数。

故gcd(m,n)=gcd(n,r)7.对于第一个数小于第二个数的一对数字,欧几里得算法将会如何处理?该算法在处理这种输入的过程中,上述情况最多会发生几次? Hint:对于任何形如0 gcd(m,n)=gcd(n,m)并且这种交换处理只发生一次.对于所有1≤m,n≤10的输入, Euclid算法最少要做几次除法?(1次) b. 对于所有1≤m,n≤10的输入, Euclid算法最多要做几次除法?(5次) gcd(5,8) 习题 1.(农夫过河)P—农夫 W—狼G—山羊C—白菜 2.(过桥问题)1,2,5,10---分别代表4个人, f—手电筒4. 对于任意实系数a,b,c, 某个算法能求方程ax^2+bx+c=0的实根,写出上述算法的伪代码(可以假设sqrt(x)是求平方根的函数) 算法Quadratic(a,b,c)//求方程ax^2+bx+c=0的实根的算法 //输入:实系数a,b,c//输出:实根或者无解信息 If a≠0D←b*b-4*a*c If D>0temp←2*ax1←(-b+sqrt(D))/temp x2←(-b-sqrt(D))/temp return x1,x2else if D=0 return –b/(2*a) else return “no real roots” else //a=0if b≠0 return –c/b else //a=b=0if c=0 return “no real numbers”else return “no real roots”5. 描述将十进制整数表达为二进制整数的标准算法 a.用文字描述 b.用伪代码描述解答：a.将十进制整数转换为二进制整数的算法输入：一个正整数n输出：正整数n相应的二进制数第一步：用n除以2，余数赋给Ki(i=0,1,2...)，商赋给n 第二步：如果n=0，则到第三步，否则重复第一步第三步：将Ki按照i从高到低的顺序输出 b.伪代码算法 DectoBin(n)//将十进制整数n转换为二进制整数的算法 //输入：正整数n//输出：该正整数相应的二进制数，该数存放于数组Bin[1...n]中 i=1while n!=0 do { Bin[i]=n%2; n=(int)n/2; i++; } while i!=0 do{ print Bin[i]; i--; }9.考虑下面这个算法,它求的是数组中大小相差最小的两个元素的差.(算法略) 对这个算法做尽可能多的改进. 算法 MinDistance(A[0..n-1]) //输入:数组A[0..n-1] //输出:the smallest distance d between two of its elements习题1. 考虑这样一个排序算法,该算法对于待排序的数组中的每一个元素,计算比它小的元素个数,然后利用这个信息,将各个元素放到有序数组的相应位置上去.a.应用该算法对列表”60,35,81,98,14,47”排序b.该算法稳定吗?c.该算法在位吗? 解:a. 该算法对列表”60,35,81,98,14,47”排序的过程如下所示:b.该算法不稳定.比如对列表”2,2*”排序c.该算法不在位.额外空间for S and Count 4.(古老的七桥问题) 第2章习题7.对下列断言进行证明:(如果是错误的,请举例) a. 如果t(n)∈O(g(n),则g(n)∈Ω(t(n)) b.α>0时,Θ(αg(n))= Θ(g(n)) 解:a. 这个断言是正确的。

习题11. 图论诞生于七桥问题。

出生于瑞士的伟大数学家欧拉（Leonhard Euler ，1707—1783）提出并解决了该问题。

七桥问题是这样描述的：一个人是否能在一次步行中穿越哥尼斯堡（现在叫加里宁格勒，在波罗的海南岸）城中全部的七座桥后回到起点，且每座桥只经过一次，图是这条河以及河上的两个岛和七座桥的草图。

请将该问题的数据模型抽象出来，并判断此问题是否有解。

七桥问题属于一笔画问题。

输入：一个起点输出：相同的点1， 一次步行2， 经过七座桥，且每次只经历过一次3， 回到起点该问题无解：能一笔画的图形只有两类：一类是所有的点都是偶点。

另一类是只有二个奇点的图形。

2．在欧几里德提出的欧几里德算法中（即最初的欧几里德算法）用的不是除法而是减法。

请用伪代码描述这个版本的欧几里德算法=m-n2.循环直到r=0m=nn=rr=m-n3 输出m3．设计算法求数组中相差最小的两个元素（称为最接近数）的差。

要求分别给出伪代码和C++描述。

编写程序，求n 至少为多大时，n 个“1”组成的整数能被2013整除。

#include<iostream>using namespace std;int main(){double value=0;图 七桥问题for(int n=1;n<=10000 ;++n){value=value*10+1;if(value%2013==0){cout<<"n至少为:"<<n<<endl;break;}}计算π值的问题能精确求解吗？编写程序，求解满足给定精度要求的π值#include <iostream>using namespace std;int main (){double a,b;double arctan(double x);圣经上说：神6天创造天地万有，第7日安歇。

为什么是6天呢？任何一个自然数的因数中都有1和它本身，所有小于它本身的因数称为这个数的真因数，如果一个自然数的真因数之和等于它本身，这个自然数称为完美数。

算法设计与分析第二版课后习题及解答算法设计与分析基础课后练习答案习题1.14.设计一个计算的算法,n是任意正整数。

除了赋值和比较运算,该算法只能用到基本的四则运算操作。

算法求 //输入:一个正整数n2//输出:。

step1:a1; step2:若a*an 转step 3,否则输出a; step3:aa+1转step 2;5. a.用欧几里德算法求gcd(31415,14142)。

b. 用欧几里德算法求gcd(31415,14142),比检查min{m,n}和gcd(m,n)间连续整数的算法快多少倍?请估算一下。

a. gcd31415, 14142 gcd14142, 3131 gcd3131, 1618 gcd1618, 1513 gcd1513, 105 gcd1513, 105 gcd105, 43 gcd43, 19 gcd19, 5 gcd5, 4 gcd4, 1 gcd1, 0 1.b.有a可知计算gcd(31415,14142)欧几里德算法做了11次除法。

连续整数检测算法在14142每次迭代过程中或者做了一次除法,或者两次除法,因此这个算法做除法的次数鉴于1?14142 和 2?14142之间,所以欧几里德算法比此算法快1?14142/11 ≈1300 与2?14142/11 ≈ 2600 倍之间。

6.证明等式gcdm,ngcdn,m mod n对每一对正整数m,n都成立.Hint:根据除法的定义不难证明:如果d整除u和v, 那么d一定能整除u±v;如果d整除u,那么d也能够整除u的任何整数倍ku.对于任意一对正整数m,n,若d能整除m和n,那么d一定能整除n和rm mod nm-qn;显然,若d能整除n和r,也一定能整除mr+qn和n。

数对m,n和n,r具有相同的公约数的有限非空集,其中也包括了最大公约数。

故gcdm,ngcdn,r7.对于第一个数小于第二个数的一对数字,欧几里得算法将会如何处理?该算法在处理这种输入的过程中,上述情况最多会发生几次?Hint:对于任何形如0mn的一对数字,Euclid算法在第一次叠代时交换m和n, 即gcdm,ngcdn,m并且这种交换处理只发生一次.8.a.对于所有1≤m,n≤10的输入, Euclid算法最少要做几次除法?1次b. 对于所有1≤m,n≤10的输入, Euclid算法最多要做几次除法?5次gcd5,8习题1.21.农夫过河P?农夫W?狼 G?山羊 C?白菜2.过桥问题1,2,5,10---分别代表4个人, f?手电筒4. 对于任意实系数a,b,c, 某个算法能求方程ax^2+bx+c0的实根,写出上述算法的伪代码可以假设sqrtx是求平方根的函数算法Quadratica,b,c//求方程ax^2+bx+c0的实根的算法//输入:实系数a,b,c//输出:实根或者无解信息If a≠0D←b*b-4*a*cIf D0temp←2*ax1←-b+sqrtD/tempx2←-b-sqrtD/tempreturn x1,x2else if D0 return ?b/2*ael se return “no real roots”else //a0if b≠0 return ?c/belse //ab0if c0 return “no real numbers”else return “no real roots”5. 描述将十进制整数表达为二进制整数的标准算法a.用文字描述b.用伪代码描述解答:a.将十进制整数转换为二进制整数的算法输入:一个正整数n输出:正整数n相应的二进制数第一步:用n除以2,余数赋给Kii0,1,2,商赋给n第二步:如果n0,则到第三步,否则重复第一步第三步:将Ki按照i从高到低的顺序输出b.伪代码算法 DectoBinn//将十进制整数n转换为二进制整数的算法//输入:正整数n//输出:该正整数相应的二进制数,该数存放于数组Bin[1n]中i1while n!0 doBin[i]n%2;nintn/2;i++;while i!0 doprint Bin[i];i--;9.考虑下面这个算法,它求的是数组中大小相差最小的两个元素的差.算法略对这个算法做尽可能多的改进.算法 MinDistanceA[0..n-1]//输入:数组A[0..n-1]//输出:the smallest distance d between two of its elements 习题1.3考虑这样一个排序算法,该算法对于待排序的数组中的每一个元素,计算比它小的元素个数,然后利用这个信息,将各个元素放到有序数组的相应位置上去.a.应用该算法对列表”60,35,81,98,14,47”排序b.该算法稳定吗?c.该算法在位吗?解:a. 该算法对列表”60,35,81,98,14,47”排序的过程如下所示:b.该算法不稳定.比如对列表”2,2*”排序c.该算法不在位.额外空间for S and Count[]4.古老的七桥问题第2章习题2.17.对下列断言进行证明:如果是错误的,请举例a. 如果tn∈Ogn,则gn∈Ωtnb.α0时,Θαgn Θgn解:a这个断言是正确的。

算法设计与分析(第2版)-王红梅-胡明-习题答案习题11. 图论诞生于七桥问题。

出生于瑞士的伟大数学家欧拉（Leonhard Euler ，1707—1783）提出并解决了该问题。

七桥问题是这样描述的：一个人是否能在一次步行中穿越哥尼斯堡（现在叫加里宁格勒，在波罗的海南岸）城中全部的七座桥后回到起点，且每座桥只经过一次，图 1.7是这条河以及河上的两个岛和七座桥的草图。

请将该问题的数据模型抽象出来，并判断此问题是否有解。

七桥问题属于一笔画问题。

输入：一个起点输出：相同的点1， 一次步行2， 经过七座桥，且每次只经历过一次3， 回到起点该问题无解：能一笔画的图形只有两类：一类是所有的点都是偶点。

另一类是只有二个奇点的图形。

2．在欧几里德提出的欧几里德算法中（即最初的欧几里德算法）用的不是除法而是减法。

请用伪代码描述这个版本的欧几里德算法1.r=m-n2.循环直到r=02.1 m=n图1.7 七桥问题2.2 n=r2.3 r=m-n3 输出m3．设计算法求数组中相差最小的两个元素（称为最接近数）的差。

要求分别给出伪代码和C++描述。

//采用分治法//对数组先进行快速排序//在依次比较相邻的差#include <iostream>using namespace std;int partions(int b[],int low,int high){int prvotkey=b[low];b[0]=b[low];while (low<high){while (low<high&&b[high]>=prvotkey)--high;b[low]=b[high];while (low<high&&b[low]<=prvotkey)++low;b[high]=b[low];}b[low]=b[0];return low;}void qsort(int l[],int low,int high){int prvotloc;if(low<high){prvotloc=partions(l,low,high); //将第一次排序的结果作为枢轴qsort(l,low,prvotloc-1); //递归调用排序由low 到prvotloc-1qsort(l,prvotloc+1,high); //递归调用排序由 prvotloc+1到 high}}void quicksort(int l[],int n){qsort(l,1,n); //第一个作为枢轴，从第一个排到第n个}int main(){int a[11]={0,2,32,43,23,45,36,57,14,27,39};int value=0;//将最小差的值赋值给valuefor (int b=1;b<11;b++)cout<<a[b]<<' ';cout<<endl;quicksort(a,11);for(int i=0;i!=9;++i){if( (a[i+1]-a[i])<=(a[i+2]-a[i+1]) )value=a[i+1]-a[i];elsevalue=a[i+2]-a[i+1];}cout<<value<<endl;return 0;}4．设数组a[n]中的元素均不相等，设计算法找出a[n]中一个既不是最大也不是最小的元素，并说明最坏情况下的比较次数。

算法设计与分析（第二版）习题答案主编：吕国英算法设计与分析（第二版）习题答案（第三章）第三章：1.#include<stdlib.h>#include<stdio.h>int main(int argc,char **argv){int n;int i,j,k;int *buf;printf("请输入n的数值:");scanf("%d",&n);buf=(int *)malloc(n*sizeof(int));for(i=0;i<n;i++){buf[i]=2;}for(i=n-2;i>=0;i--){for(j=i;j>=0;j--){buf[j]+=2;}}for(k=0;k<=n-2;k++){if(buf[k]>=10){buf[k+1]+=buf[k]/10;buf[k]%=10;}}for(i=n-1;i>=0;i--)printf("%d",buf[i]);printf("\n");return 0;}2.#include<stdio.h>int main(int argc,char **argv){int buf[6][6];int i,j;printf("任意输入6个数字:");for(i=0;i<6;i++) scanf("%d",&buf[0][i]);for(i=0;i<5;i++){ for(j=0;j<5;j++) { buf[i+1][j+1]=buf[i][j]; } buf[i+1][0]=buf[i][j];}for(i=0;i<6;i++){ for(j=0;j<6;j++) printf("%d ",buf[i][j]); printf("\n");}return 0;}3.#include<stdio.h>#define N 7int main(int argc,char **argv){int buf[N][N];int i,j,k,m,n;int a=0,b=N-1;intcount=1;for(i=0;i<(N/2)+(N%2);i++){ for(j=a;j<=b;j++) { buf[a][j]=count++; } f or(k=a+1;k<=b;k++) { buf[k][b]=count++; } for(m=b-1;m>=a;m--) { buf[b][m]=count++; } for(n=b-1;n>a;n--) { buf[n][a]=count++; } a++; b--;}for(i=0;i<N;i++){ for(j=0;j<N;j++) printf("]",buf[i][j]); printf("\n");}return 0;}4.#include<stdio.h>#define N 5int main(int argc,char **argv){int buf[N][N];inti,j,k;int count=1;int n=0;for(i=0;i<N;i++){ for(k=0,j=n;j>=0;j--,k++) buf[j][k]=count++; n++;}for(i=0;i<N;i++){ for(j=0;j<N-i;j++) printf("]",buf[i][j]); printf("\n");}return 0;}5.#include<stdio.h>#define N 5int main(int argc,char **argv){int buf[N][N];int i,j;int a=0,b=N-1;intcount=1;for(i=0;i<N/2+N%2;i++){ for(j=a;j<=b;j++) buf[a][j]=count; for(j=a+1;j<= b;j++) buf[j][b]=count; for(j=b-1;j>=a;j--) buf[b][j]=count; for(j=b-1;j>a;j--) buf[j][a]=count; count++; a++; b--;}for(i=0;i<N;i++){ for(j=0;j<N;j++) printf("]",buf[i][j]); printf("\n");}return 0;}6.#include<stdio.h>#include<stdlib.h>typedef struct s_node s_list;typedef s_list*link;struct s_node{char ch;int flag;link next;};link top;void push(char ch,int flag){link newnode;newnode=(link)malloc(sizeof(s_list));newnode->ch=ch;newnode->flag=flag;newnode->next=NULL;if(top==NULL) { top=newnode; }else { newnode->next=top; top=newnode; }}int pop(){int flag;linkstack;if(top!=NULL) { stack=top; top=top->next; flag=stack->flag; free(stack); }return flag;}int op(char ch){switch(ch) { case '+': return 1; break; case '-': return 2; break; case '*': return 3; break; case'/': return 4; break; default: return 5; }}void nirnava(char *buf,intcount)//count个数，buf数组{int bool=1;int min;int j;int i;int k;int flag;for(i=0;i<count;i++){if(buf[i]=='(')push(buf[i],i);if(buf[i]==')'){flag=pop();if(flag!=0){if((buf[flag-1]=='(')&&(buf[i+1]==')')){buf[flag]='!';buf[i]='!';}}min=op(buf[flag]);for(j=flag+1;j<i;j++){if(buf[j]=='('){push(buf[j],j);bool=0;continue;}elseif(buf[j]==')'){pop();bool=1;continue;}if(bool==1){if(min>op(buf[j]))min=op(buf[j]);}}if(i<count-1){if((buf[i+1]=='+')||(buf[i+1]=='-')){if(flag==0){buf[i]='!';buf[flag]='!';}elseif(op(buf[flag-1])<=min){buf[i]='!';buf[flag]='!';}}elseif((buf[i+1]=='*')||(buf[i+1]=='/')){if(flag==0){buf[i]='!';buf[flag]='!';}elseif((min>=op(buf[i+1])&&op(buf[flag-1])<=min)) {buf[i]='!';buf[flag]='!';}}}elseif(i==count-1){if(flag==0){buf[i]='!';buf[flag]='!';}elseif(op(buf[flag-1])<=min){buf[i]='!';buf[flag]='!';}}}}for(k=0;k<count;k++){if(buf[k]!='!')printf("%c",buf[k]);}printf("\n");}int main(void){char buf[255];int i;for(i=0;i<255;i++){scanf("%c",&buf[i]);if(buf[i]=='\n')break;}buf[i]='\0';nirnava(buf,i);return 0;}7.#include<stdio.h>#include<stdlib.h>int ack(int m,int n);int count=0;int main(int argc,char **argv){intm,n;scanf("%d%d",&m,&n);printf("%d\n",ack(m,n));printf("%d\n",count);return 0;}int ack(int m,int n){count++;if(m==0) return n+1;else if(n==0) return ack(m-1,1); else return ack(m-1,ack(m,n-1));}8.#include<stdio.h>char buf[1024];intis_huiwen(int a,int count){if(a==count/2) { return1; }else if(buf[a]==buf[count-a-1]) return (is_huiwen(a-1,count))&&1; else {return 0; }}int main(void){int count;inti;for(i=0;i<1024;i++) { scanf("%c",&buf[i]); if(buf[i]=='\n')break; }count=i;i--;printf("%d",is_huiwen(i,count));return 0;}9.#include<stdio.h>char buf[100];int pos(int a,int b){if(b-a==1) return 1;else if(b-a==0) return 1; else return pos(a,b-1)+pos(a,b-2);}int main(void){inta,b;scanf("%d%d",&a,&b);printf("%d",pos(a,b));return 0;}10.#include<stdio.h>#define MAX 1024int buf[MAX];int main(void){int m,n;inti;scanf("%d%d",&m,&n);for(i=0;i<MAX;i++) buf[i]=0;i=0;while(buf[i%m]==0) { buf[i%m]=1; i+=n; }for(i=0;i<m;i++) { if(buf[i]==0)printf("%d",i); }return 0;}11.#include<stdio.h>int main(void){int temp,temp1;int count=0;int n;inti;scanf("%d",&n);for(i=1;i<=n;i++) { temp=i; if(temp==5)count++; elseif(te mp==0) { temp1=i; while((temp1)==0) { temp1=temp1/10; count++; } } }printf("%d",count);return 0;}12.#include<stdio.h>int main(void){int count=0;int buf[53];inti,n;for(i=1;i<53;i++) { buf[i]=1; }for(n=2;;n++) { for(i=n;i<53;i+=n){ buf[i ]=1-buf[i]; count++; if(count>=104) break;} if(count>=104)break; }for(i=1;i<53;i ++) { if(buf[i]==1)printf("%d ",i); }printf("\n");return 0;}13.#include<stdio.h>int main(void){inta,b,c,d,e;for(a=1;a<=5;a++) for(b=1;b<=5;b++) if(a!=b)for(c=1;c<=5;c++) if(c!=a &&c!=b) for(d=1;d<=5;d++) if(d!=a&&d!=b&&d!=c) { e=15-a-b-c-d; if(e!=a&&e!=b&&e!=c&&e!=d) if(((b==3)+(c==5)==1)&&((d==2)+(e==4)==1 )&&((b==1)+(e==4)==1)&&((c==1)+(b==2)==1)&&((d==2)+(a==3)==1)) printf(" a=%d,b=%d,c=%d,d=%d,e=%d",a,b,c,d,e); }return 0;}14.#include<stdio.h>int main(void){int buf[3];int i;int mul;inttemp;for(i=10;i<=31;i++) { mul=i*i; temp=mul; buf[0]=temp; temp=temp /10; buf[1]=temp; temp=temp/10; buf[2]=temp; if((buf[0]==buf[1])||(buf[0] ==buf[2])||(buf[1]==buf[2])){ printf("%d^2=%d\n",i,mul);} }return0;}15.#include<stdio.h>int main(void){inta,b,c;for(a=1;a<=3;a++) for(b=1;b<=3;b++) if(a!=b){ c=6-a-b; if(c!=a&&c!=b) if((a!=1)&&((c!=1)&&(c!=3))==1) printf("a=%d,b=%d,c=% d",a,b,c);}return 0;}16.#include<stdio.h>int main(void){int k;intn;scanf("%d",&n);k=(n%4==0)+(n%7==0)*2+(n%9==0)*4;switch(k) { case7: printf("all"); break; case 6: printf("7 and 9"); break; case5: printf("4 and 9"); break; case 4: printf("9"); break; case 3: printf("4 and 7"); break; case 2: printf("7"); break; case1: printf("4"); break; case 0: printf("none"); break; }return0;}17.#include<stdio.h>int main(void){int a,b,c,d;printf("please think of a number between 1 and 100.\n");printf("your number divided by 3 has a remainder of");scanf("%d",&a);printf("your number divided by 4 has a remainder of");scanf("%d",&b);printf("your number divided by 7 has a remainder of");scanf("%d",&c);printf("let me think amoment...\n");d=36*c+28*a+21*b;while(d>84) d=d-84;printf("your numberwas %d\n",d);return 0;}18.#include<stdio.h>int main(void){int buf[10];int i,j;int mul;int temp1,temp2;intbool;for(i=5000;i<=9999;i++) { bool=0; for(j=0;j<10;j++)buf[j]=0; temp1=i; while(temp1>0){ if((++buf[temp1])>1) { bool=1; break; } temp1/=10; } if(bool==1)continue; mul=i*2; temp2=mul; while(temp2>0){ if((++buf[t emp2])>1) { bool=1; break; } temp2/=10;} if(bool==1)continue; pri ntf("2*%d=%d\n",i,mul); }return 0;}19.#include<stdio.h>#include<stdlib.h>int ppow(int a,int b){int mul=1;int i;for(i=0;i<b;i++) { mul=a*mul; }return mul;}int main(void){int t;char buf[10];int i,j,k;intsum=0;for(i=0;i<10;i++) { scanf("%c",&buf[i]); if(buf[i]=='\n')break; }buf[i]= '\0';for(j=0;j<i;j++) { if((buf[j]>='0')&&(buf[j]<='9'))buf[j]=buf[j]-48; elseif((buf[j]>='A')&&(buf[j]<='F')) buf[j]=buf[j]-55;else exit(1); }k=0;for(j=i-1;j>=0;j--) { t=ppow(16,k); sum=sum+t*(int)buf[j]; k++; }printf("%d\n",sum);return 0;}20.#include<stdio.h>int main(void){int a;int b;int c;int i;intbuf[10];for(a=10;a<=99;a++) { for(i=0;i<10;i++)buf[i]=0; if((++buf[a]>1)||(++b uf[a/10]>1))continue; for(b=100;b<=999;b++){ for(i=0;i<10;i++) { if((i!=a)& &i!=a/10) buf[i]=0; } if((++buf[b]>1)||(++buf[b/10]>1)||(++buf[b/100]>1)) conti nue; c=a*b; if(c<10000&&c>999) { if((++buf[c]>1)||(++buf[c/10]>1)||(++buf[c /100]>1)||(++buf[c/1000]>1)) continue; else printf("%d*%d=%d\n",a,b,c); }} }return 0;}21.#include<stdio.h>int main(void){int a;int b;int i;int t;int buf[10];int bool;for(a=317;a<1000;a++) { bool=0; for(i=0;i<10;i++)buf[i]=0; if((++buf[ a]>1)||(++buf[a/10]>1)||(++buf[a/100]>1))continue; b=a*a; t=b; for(i=0;i<6;i++ ){ if(++buf[t]>1) { bool=1; break; } t=t/10;} if(bool==1)continue; p rintf("%d^2=%d\n",a,b); }return 0;}22.#include<stdio.h>int main(void){intbuf[100];int i;int n;int max;inttemp;for(i=1;i<100;i++) { scanf("%d",&buf[i]); if(buf[i]==0)break; }n=i;max =buf[1]+buf[2]+buf[3]+buf[4];for(i=2;i!=1;i++) { temp=buf[i]+buf[(i+1)]+buf[(i+2 )]+buf[(i+3)]; if(temp>max)max=temp; }printf("max=%d\n",max);return0;}23.#include<stdio.h>void nirnava(int n){if(n<10) printf("%d",n);else { nirnava(n/10); printf("%d ",n); }}int main(void){int count=0;int n;int i;int t;scanf("%d",&n);t=n;while(t>0) { printf("%d",t); t=t/10; count++; }printf("\n");nirnava(n);printf("\n%d位数\n",count);}24.#include<stdio.h>int main(void){int buf[4]={2,3,5,7};int i,j,k,temp,m;int bool;int mul;for(i=0;i<4;i++)for(j=0;j<4;j++)for(k=0;k<4;k++)for(m=0;m<4;m++){bool=0;mul=(buf[i]+buf[j]*10+buf[k]*100)*buf[m];if(mul<1000)continue;temp=mul;while(temp>0){if((temp==2)||(temp==3)||(temp==5)||(temp==7)){}else{bool=1;break;}temp/=10;}if(bool==0){printf("%d%d%d * %d = %d\n",buf[k],buf[j],buf[i],buf[m],mul); }}return 0;}25.#include<stdio.h>int main(void){int buf[4]={2,3,5,7};int i,j,k,m,n;int bool;int mul,mul1,mul2;int temp,temp1,temp2;for(i=0;i<4;i++)for(j=0;j<4;j++)for(k=0;k<4;k++)for(m=0;m<4;m++)for(n=0;n<4;n++){bool=0;mul=(buf[i]+buf[j]*10+buf[k]*100)*(buf[m]+buf[n]*10);mul1=(buf[i]+buf[j]*10+buf[k]*100)*buf[m];mul2=(mul-mul1)/10;if((mul<10000)||(mul1<1000)||(mul2<1000))continue;temp=mul;temp1=mul1;temp2=mul2;while(temp>0){if((temp==2)||(temp==3)||(temp==5)||(temp==7)){}else{bool=1;break;}temp/=10;}if(bool==0){while(temp1>0){if((temp1==2)||(temp1==3)||(temp1==5)||(temp1==7)){}else{bool=1;break;}temp1/=10;}}if(bool==0)while(temp2>0){if((temp2==2)||(temp2==3)||(temp2==5)||(temp2==7)){}else{bool=1;break;}temp2/=10;}if(bool==0){printf("第一行: %d%d%d\n第二行: %d%d\n第三行: %d\n第四行: %d\n第五行: %d\n\n\n\n\n",buf[i],buf[j],buf[k],buf[m],buf[n],mul1,mul2,mul);}}return 0;}26.#include<stdio.h>//从a到b是不是循环节int is_xunhuan(int *buf,int a,int b) {int i;if(a==b){for(i=1;i<10;i++){if(buf[a]==buf[a+i]){}elsereturn 0;}}elsefor(i=a;i<=b;i++){if(buf[i]==buf[i+b-a+1]){}else{return 0;}}return 1;}int main(void){int buf[1024];int yushu;int m,n;int i,j,k;scanf("%d%d",&m,&n);yushu=m;buf[0]=0;i=1;while(yushu!=0){yushu=yushu*10;buf[i]=yushu/n;yushu=yushu%n;i++;if(i==1024)break;}if(i<1024){printf("有限小数\n");printf("%d.",buf[0]);for(j=1;j<i;j++)printf("%d",buf[j]);printf("\n");}else{printf("循环小数\n");for(i=1;i<100;i++)for(j=i;j<200;j++){if(is_xunhuan(buf,i,j)){printf("%d.",buf[0]);if(i>1){for(k=1;k<i;k++)printf("%d",buf[k]);}printf("(");for(k=i;k<=j;k++)printf("%d",buf[k]);printf(")");printf("\n");return 0;}}}return 0;}27.#include<stdio.h>int main(void){int n;char eng[12][10]={"一月","二月","三月","四月","五月","六月","七月","八月","九月","十月","十一月","十二月"};scanf("%d",&n);printf("%s\n",eng[n-1]);return 0;}第四章1.#include<stdio.h>int main(void){int buf[100];int n;int i,j,k;scanf("%d",&n);for(i=0;i<n;i++)buf[i]=2;for(i=0;i<n-1;i++){for(j=0;j<n-i-1;j++) {buf[j]+=2;}}for(j=0;j<n;j++){if(buf[j]>=10) {buf[j+1]+=buf[j]/10; buf[j]=buf[j];}}for(i=n-1;i>=0;i--)printf("%d",buf[i]); printf("\n");return 0;}2.#include<stdio.h>int main(void){int n=2;int i;for(i=1;i<=9;i++){n=(n+2)*2;}printf("%d\n",n);return 0;}3.#include<stdio.h>int main(void){int a=54;int n;int m;printf("计算机先拿3张牌\n");a=a-3;while(a>=0){printf("还剩%d张牌\n",a);printf("你拿几张？请输入：");scanf("%d",&n);if(n>4||n<1||n>a){printf("错误！重新拿牌\n");continue;}a=a-n;printf("还剩%d张牌\n",a);if(a==0)break;m=5-n;printf("计算机拿%d\n",m);a=a-m;}return 0;}4.#include<stdio.h>int d;int a1,a2;int fun(int n);int main(void){int n;printf("n=?,d=?,a1=?,a2=?");scanf("%d%d%d%d\n",&n,&d,&a1,&a2); printf("%d\n",fun(n));return 0;}int fun(int n){if(n==1)return a1;if(n==2)return a2;return fun(n-2)-(fun(n-1)-d)*2;}5.#include<stdio.h>char chess[8][8];int is_safe(int row,int col);int queen(int row,int col,int n);int main(void){int i,j;for(i=0;i<8;i++)for(j=0;j<8;j++)chess[i][j]='X';queen(0,0,0);for(i=0;i<8;i++){for(j=0;j<8;j++)printf("%c ",chess[i][j]);printf("\n");}return 0;}int is_safe(int row,int col){int i,j;for(i=0;i<8;i++) { if(chess[row][i]=='Q')return 0; if(chess[i][col]=='Q')return 0; }i=row;j=col;while(i!=-1&&j!=-1) { if(chess[i--][j--]=='Q')return 0; }i=row;j=col;while(i!=-1&&j!=8) { if(chess[i--][j++]=='Q')return 0; }i=row;j=col;while(i!=8&&j!=-1) { if(chess[i++][j--]=='Q')return0; }i=row;j=col;while(i!=8&&j!=8) { if(chess[i++][j++]=='Q')return 0; }return 1;}int queen(int row,int col,int n){int i,j;int result=0;if(n==8) return1;else if(is_safe(row,col)) {chess[row][col]='Q';for(i=0;i<8;i++) for(j=0;j<8;j++) { result+=queen(i,j,n+1); if(result>0) break; }if(result>0) return1;else { chess[row][col]='X'; return 0; } } else return0;}6.#include<stdio.h>int main(void){inti,j,k;for(i=1;i<=33;i++) for(j=1;j<=50;j++) {k=100-i-j;if(k%2==0) { if(3*i+2*j+k/2==100) printf("大马%d\n中马%d\n小马%d\n\n\n",i,j,k);}}return 0;}7.#include<stdio.h>int main(void){int i;for(i=1;i<=10000;i++){if(i%2==1&&i%3==2&&i%5==4&&i%6==5&&i%7==0) printf("%d\n",i);}return 0;}8.#include<stdio.h>int main(void){int i;int sum;int a1,a2,a3,a4;for(i=1000;i<=9999;i++){a1=i;a2=i/10;if(a1!=a2){a3=i/100;if(a1!=a3&&a2!=a3){a4=i/1000;if(a1!=a4&&a2!=a4&&a3!=a4){sum=(a1+a2+a3+a4)*(a1+a2+a3+a4);if(i%sum==0)printf("%d\n",i);}}}}return 0;}9.#include<stdio.h>#define N 10void max_min(int *a,int m,int n,int *min1,int *min2,int *max1,int *max2);int main(void){int a[N]={2,3,4,5,34,7,9,6,43,21};int min1,min2;int max1,max2;max_min(a,0,N-1,&min1,&min2,&max1,&max2);printf("min1=%d\nmin2=%d\nmax1=%d\nmax2=%d\n",min1,min2,max1,max2); return 0;}void max_min(int *a,int m,int n,int *min1,int *min2,int *max1,int *max2){int lmin1,lmin2,lmax1,lmax2;int rmin1,rmin2,rmax1,rmax2;int mid;if(m==n){*min1=*min2=*max1=*max2=a[m];}elseif(m==n-1){if(a[m]<a[n]){*min1=a[m];*min2=a[n];*max1=a[n];*max2=a[m];}else{*min1=a[n];*min2=a[m];*max1=a[m];*max2=a[n];}}else{mid=(m+n)/2;max_min(a,m,mid,&lmin1,&lmin2,&lmax1,&lmax2);max_min(a,mid+1,n,&rmin1,&rmin2,&rmax1,&rmax2);if(lmin1<rmin1){if(lmin2<rmin1){*min1=lmin1;*min2=lmin2;}else{*min1=lmin1;*min2=rmin1;}}elseif(rmin2<lmin1) {*min1=rmin1; *min2=rmin2; }else{*min1=rmin1; *min2=lmin1; }if(lmax1>rmax1){if(lmax2>rmax1) {*max1=lmax1;*max2=lmax2;}else{*max1=lmax1;*max2=rmax1;}}elseif(rmax2>lmax1) {*max1=rmax1; *max2=rmax2; }else{*max1=rmax1; *max2=lmax1; }}}10.#include<stdio.h>int add(int *a,int flag,int right);int main(void){int a[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};int sum=add(a,0,9);printf("%d\n",sum);return 0;}int add(int *a,int flag,int right){int mid;if(flag==right){return a[flag];}elseif(flag==right-1){return a[flag]+a[right];}else{mid=(flag+right)/2;return add(a,flag,mid)+add(a,mid+1,right); }}11.#include<stdio.h>int main(void){int a[5][3]={{-50,17,-42},{-47,-19,-3},{36,-34,-43},{-30,-43,34},{-23,-8,-45}};int i,j;int max,n;int sum=0;for(i=0;i<5;i++){max=a[i][0];n=0;for(j=1;j<3;j++){if(a[i][j]>max){max=a[i][j];n=j;}}sum+=max;printf("a[%d][%d]=%d\n",i,n,max);}printf("%d\n",sum);return 0;}12.#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#define N 4void matrix_mul(int *mul1,int*mul2,int *mul3,int length);void matrix_add_sub(int * A,int * B,int * C,int m,char ch);void update_half_value(int * A,int * B,int m);void get_half_value(int * A,int * B,int m);int main(void){int i,j;int mul1[N*N]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,2,3,4,5,6};intmul2[N*N]={7,8,9,10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,2};intmul3[N*N];matrix_mul(mul1,mul2,mul3,N);for(i=0;i<N*N;i++) { printf("]",mul3[ i]); if((i+1)%N==0) printf("\n"); }return 0;}void matrix_add_sub(int * A,int * B,int * C,int m,char ch){ inti; for(i=0;i<m*m;i++) { if(ch=='+') C[i]=A[i]+B[i]; else C[i]= A[i]-B[i]; }}void update_half_value(int * A,int * B,int m){ inti,j; for(i=0;i<m/2;i++) { for(j=0;j<m/2;j++) { B[i*m+j]=A[i*m/2+j]; } }}void get_half_value(int * A,int * B,int m){ inti,j; for(i=0;i<m/2;i++) { for(j=0;j<m/2;j++) { A[i*m/2+j]=B[i*m+j]; } }}void matrix_mul(int *A,int *B,int *C,int m){if(m==2) { intD,E,F,G,H,I,J; D=A[0]*(B[1]-B[3]); E=A[3]*(B[2]-B[0]); F=(A[2]+A[3])*B[0]; G=(A[0]+A[1])*B[3]; H=(A[2]-A[0])*(B[0]+B[1]); I=(A[1]-A[3])*(B[2]+B[3]); J=(A[0]+A[3])*(B[0]+B[3]); C[0]=E+I+J-G; C[1]=D+G; C[2]=E+F; C[3]=D+H+J-F; return ; }else { intA1[m*m/4],A2[m*m/4],A3[m*m/4],A4[m*m/4]; intB1[m*m/4],B2[m*m/4],B3[m*m/4],B4[m*m/4]; intC1[m*m/4],C2[m*m/4],C3[m*m/4],C4[m*m/4]; intD[m*m/4],E[m*m/4],F[m*m/4],G[m*m/4],H[m*m/4],I[m*m/4],J[m*m/4]; int temp1[m*m/4],temp2[m*m/4]; get_half_value(A1,&A[0],m); get_half_value(A2, &A[m/2],m); get_half_value(A3,&A[m*m/2],m); get_half_value(A4,&A[m*m/2 +m/2],m); get_half_value(B1,&B[0],m); get_half_value(B2,&B[m/2],m); get_ half_value(B3,&B[m*m/2],m); get_half_value(B4,&B[m*m/2+m/2],m); matrix_a dd_sub(B2,B4,temp1,m/2,'-'); matrix_mul(A1,temp1,D,m/2); matrix_add_sub(B3,B1,temp1,m/2,'-'); matrix_mul(A4,temp1,E,m/2); matrix_add_sub(A3,A4,temp1,m/2,'+'); matri x_mul(temp1,B1,F,m/2); matrix_add_sub(A1,A2,temp1,m/2,'+'); matrix_mul(temp1,B4,G,m/2); matrix_add_sub(A3,A1,temp1,m/2,'-'); matrix_add_sub(B1,B2,temp2,m/2,'+'); matrix_mul(temp1,temp2,H,m/2); m atrix_add_sub(A2,A4,temp1,m/2,'-'); matrix_add_sub(B3,B4,temp2,m/2,'+'); matrix_mul(temp1,temp2,I,m/2); ma trix_add_sub(A1,A4,temp1,m/2,'+'); matrix_add_sub(B1,B4,temp2,m/2,'+'); matri x_mul(temp1,temp2,J,m/2); matrix_add_sub(E,I,temp1,m/2,'+'); matrix_add_sub(J ,G,temp2,m/2,'-'); matrix_add_sub(temp1,temp2,C1,m/2,'+'); matrix_add_sub(D,G,C2,m/2,'+'); matrix_add_sub(E,F,C3,m/2,'+'); matrix_add_sub(D,H,temp1,m/2,'+'); matrix_add _sub(J,F,temp2,m/2,'-'); matrix_add_sub(temp1,temp2,C4,m/2,'+'); update_half_value(C1,&C[0],m); update_half_value(C2,&C[m/2],m); update_half_value(C3,&C[m*m/2],m); updat e_half_value(C4,&C[m*m/2+m/2],m); return ; }}13.#include<stdio.h>intmain(void){int a[6][7]={ {16,4,3,12,6,0,3}, {4,-5,6,7,0,0,2}, {6,0,-1,-2,3,6,8}, {5,3,4,0,0,-2,7}, {-1,7,4,0,7,-5,6}, {0,-1,3,4,12,4,2}};intb[6][7],c[6][7];int i,j,k;int max;int flag;inttemp;for(i=0;i<6;i++) for(j=0;j<7;j++) {b[i][j]=a[i][j];c[i][j]=-1; }for(i=1;i<5;i++) { for(j=0;j<7;j++){ max=0; for(k=j-2;k<=j+2;k++) { if(k<0) continue; else if(k>6) break; else { if(b[i][j ]+b[i-1][k]>max) { max=b[i][j]+b[i-1][k]; flag=k; } } } b[i][j]=max; c[i][j]=flag;} }for(j=1;j<=5;j++) { max=0; for(k=j-2;k<=j+2;k++){ if(k<0) continue; else if(k>6) break; else { if(b[i][j]+ b[i-1][k]>max) { max=b[i][j]+b[i-1][k]; flag=k; } }} b[i][j]=max; c[i][j]=flag; }max=0;for(j=1;j<=5;j++) { if(b[i][j]>max){ max=b[i][j]; flag=j;} }printf("%d\n",max);temp=c[i][flag];pri ntf("]",a[i][temp]);for(j=i;j>0;j--) { temp=c[j][temp]; printf("]",a[j-1][temp]); }printf("\n");return 0;}14.#include<stdio.h>int main(void){intA[6]={0,3,7,9,12,13};int B[6]={0,5,10,11,11,11};int C[6]={0,4,6,11,12,12};intAB[6][6];int temp[6];int abc[6];int max;int flag;inti,j,k;for(i=0;i<=5;i++) { max=0; for(j=0;j<=i;j++){ AB[i][j]=A[i-j]+B[j]; if(AB[i][j]>max) max=AB[i][j];} temp[i]=max; }max=0;for(i=0;i<=5;i ++) { abc[i]=temp[i]+C[5-i]; if(abc[i]>max){ max=abc[i]; flag=i;} }printf("max=%d\n",max);printf("c=%d \n",5-flag);max=max-C[5-flag];for(i=0;i<=flag;i++) { if(AB[flag][i]==max){ printf("b=%d\n",i); printf("a= %d\n",flag-i); break;} }return 0;}16.#include<stdio.h>#define N 100int search(int*a,int left,int right);int sum_buf(int *a,int left,int right);int main(void){int a[N];int i;int s;for(i=0;i<N;i++) a[i]=1;a[24]=2;s=search(a,0,N-1);printf("%d\n",s);return 0;}int sum_buf(int *a,int left,int right){int i;intsum=0;for(i=left;i<=right;i++) sum+=a[i];return sum;}int search(int *a,int left,int right){int mid=(left+right)/2;if(left==right-1) { if(a[left]<a[right])returnright; elsereturn left; }if(mid*2!=(right+left-1)) { if(sum_buf(a,left,mid-1)>sum_buf(a,mid+1,right)){ return search(a,left,mid-1);} elseif(sum_buf(a,left,mid-1)<sum_buf(a,mid+1,right)) { returnsearch(a,mid+1,right); }else returnmid; }else { if(sum_buf(a,left,mid)>sum_buf(a,mid+1,right))returnsearch(a,left,mid); elsereturn search(a,mid+1,right); }}17.#include<stdio.h>int job[6][2]={{3,8},{12,10},{5,9},{2,6},{9.3},{11,1}};intx[6],bestx[6],f1=0,bestf,f2[7]={0};void try(int i);void swap(int a,int b);intmain(void){inti,j;bestf=32767;for(i=0;i<6;i++) x[i]=i;try(0);for(i=0;i<6;i++) printf("%d",bestx[i]);printf("\nbestf=%d\n",bestf);return 0;}void try(int i){intj;if(i==6) { for(j=0;j<6;j++)bestx[j]=x[j]; bestf=f2[i]; }else { for(j=i;j<6;j ++){ f1=f1+job[x[j]][0]; if(f2[i]>f1) f2[i+1]=f2[i]+job[x[j]][1]; else f2[i+1]=f1 +job[x[j]][1]; if(f2[i+1]<bestf) { swap(i,j); try(i+1); swap(i,j); } f1=f1 -job[x[j]][0];} }}void swap(int i,int j){inttemp;temp=x[i];x[i]=x[j];x[j]=temp;}18.#include<stdio.h>#define N 5 //N个数字#define M 2 //M个加号char buf[N];int a[N];char b[M+1][N];int c[M+1];int try(int t);void swap(int t1,int t2);int add();void output();int min=99999;int main(){int i;for(i=0;i<N;i++){scanf("%c",&buf[i]);}a[0]=0;for(i=1;i<=M;i++){a[i]=1;}for(;i<N;i++){a[i]=0;}try(1);output();printf("%d\n",min);return 0;}int try(int t){int j;int i;int sum;if(t>=N){sum=add();if(sum<min){min=sum;for(i=0;i<M+1;i++) {c[i]=atoi(b[i]);}}}else{for(j=t;j<N;j++) {//if(a[t]!=a[j]){swap(t,j);try(t+1);swap(t,j);}//else//try(t+1);}}}void swap(int t1,int t2) {int t;t=a[t1];a[t1]=a[t2];a[t2]=t;}int add(){int sum=0;int i=0;int j;int k=0;int h=0;for(i=0;i<M+1;i++)for(j=0;j<N;j++)b[i][j]='Q';i=0;j=0;h=0;k=0;for(j=0;j<N;j++){if(a[j]==1){h=0;i++;b[i][h]=buf[j];//printf("%d ",atoi(b[i]));//printf("%d %d %c \n",i,h,b[i][h]);h++;}else{b[i][h]=buf[j];//printf("%d %d %c \n",i,h,b[i][h]);//printf("%d ",atoi(b[i]));h++;}}for(i=0;i<M+1;i++){sum+=atoi(b[i]);}return sum;}void output(){int i;for(i=0;i<M+1;i++){printf("%d",atoi(b[i]));if(i!=M)printf("+");}printf("=");}19.#include<stdio.h>int main(void){int buf[100];int m,n;inti,j;buf[0]=1;buf[1]=1;scanf("%d%d",&n,&m);for(i=1;i<n;i++) { buf[i+1]=buf[i];。

算法设计与分析基础课后练习答案习题1.14.设计一个计算的算法，n是任意正整数。

除了赋值和比较运算，该算法只能用到基本的四则运算操作。

算法求//输入：一个正整数n 2//输出：。

step1:a=1；step2:若a*a<n 转step 3，否则输出a；step3:a=a+1转step 2；5. a．用欧几里德算法求gcd（31415，14142）。

b. 用欧几里德算法求gcd（31415，14142）,比检查min｛m，n｝和gcd（m，n）间连续整数的算法快多少倍？请估算一下。

a. gcd(31415, 14142) = gcd(14142, 3131) = gcd(3131, 1618) =gcd(1618, 1513) = gcd(1513, 105) = gcd(1513, 105) = gcd(105, 43) =gcd(43, 19) = gcd(19, 5) = gcd(5, 4) = gcd(4, 1) = gcd(1,0) = 1.b.有a可知计算gcd（31415，14142）欧几里德算法做了11次除法。

连续整数检测算法在14142每次迭代过程中或者做了一次除法，或者两次除法，因此这个算法做除法的次数鉴于1·14142 和2·14142之间，所以欧几里德算法比此算法快1·14142/11 ≈1300 与2·14142/11 ≈2600 倍之间。

6.证明等式gcd(m,n)=gcd(n,m mod n)对每一对正整数m,n都成立.Hint:根据除法的定义不难证明:●如果d整除u和v, 那么d一定能整除u±v;●如果d整除u,那么d也能够整除u的任何整数倍ku.对于任意一对正整数m,n,若d能整除m和n,那么d一定能整除n和r=m mod n=m-qn；显然，若d能整除n和r，也一定能整除m=r+qn和n。

数对(m,n)和(n,r)具有相同的公约数的有限非空集，其中也包括了最大公约数。