6种常用算法

  • 格式:doc
  • 大小:74.50 KB
  • 文档页数:19

下载文档原格式

  / 23
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

六种常用算法

有条不紊——递推法破解难题

问:“我对数据结构有了一定了解,但还是不太懂程序。从经典公式“程序=算法+数据结构”得知,是因为不了解算法。能不能介绍几种简单的算法,当然从最容易懂的那种开始了?”答:“算法就是能够证明正确的解题步骤,算法有许多种,最简单的无非下面的六种:递推法、贪心法、列举法、递归法、分治法和模拟法。刚听名字挺吓人的,其实有好多程序我们平常都见过。这些算法当中,最最简单的莫过于递推算法了。下面举例说明。”

什么是递推法

递推法这种解题方法其实在我们编程的过程中用的很多,只不过没有将其上升到理论的高度罢了。所谓递推法,就是找出和时间先后相联系或和数的大小相联系的步骤,上一步和下一步和数字的增大或减小有一定的联系。我们要么从前向后(或从小到大)推导,也可从后向前(或从大到小)推导。由此得出两种推导方法:顺推法和倒推法。请看下面的示例。

示例:猴子分食桃子

五只猴子采得一堆桃子,猴子彼此约定隔天早起后再分食。不过,就在半夜里,一只猴子偷偷起来,把桃子均分成五堆后,发现还多一个,它吃掉这桃子,并拿走了其中一堆。第二只猴子醒来,又把桃子均分成五堆后,还是多了一个,它也吃掉这个桃子,并拿走了其中一堆。第三只,第四只,第五只猴子都依次如此分食桃子。那么桃子数最少应该有几个呢?

编程简析

怎样编程呢?先要找一下第N只猴子和其面前桃子数的关系。如果从第1只开始往第5只找,不好找,但如果思路一变,从第N到第1去,可得出下面的推导式:

第N只猴第N只猴前桃子数目

5 s5=x

4 s4=s5*5/4+1

3 s3=s4*5/4+1

2 s2=s3*5/4+1

1 s1=s2*5/4+1

s1即为所求。上面的规律中只要将s1-s5的下标去掉:

s=x

s=s*5/4+1

s=s*5/4+1

s=s*5/4+1

s=s*5/4+1

所以可以用循环语句加以解决。

综观程序的整体结构,最外是一个循环,因为循环次数不定,可以使用While循环,其结束条件则是找到第一个符合条件的数。为了做出上面while循环的结束条件,还需进一步分析上述规律的特点,要符合题目中的要求,s1-s4四个数必须全部为整数,这个可作为条件。具体实现请参看源程序。

语言、界面、源程序

(1)语言

程序中通过Virual BASIC6.0语言来实现。

(2)界面

界面非常简单,建立一标准EXE工程,其caption设为“猴子分食桃子”,一切OK。我们将代码加给Form_Click()即窗体的单击事件,将来运行时,我们只要用鼠标单击一下窗体,程序就执行了。

(3)源程序

Option Explicit

Private Sub Form_Click()

Dim x, s, k, i As Integer '声明变量

x = 6

k = 0 '整除标志

While k <> 4

s = x '第5只猴子时总数

k = 0

For i = 4 To 1 Step -1 '第4-1只时的数量

s = s * 5 / 4 + 1

If Int(s) = s Then '符合情况则将整除标志加1

k = k + 1

End If

Next i

x = x + 5 '第次增5

Wend

Print s '输出

End Sub

(上程序在VB60 Win2000下调试通过)

小结

上面应用的推导方法就是倒推法。生活中的更多问题采用顺推法就可得到,也即从1-N,但不论倒推还是顺推,能递推出并解出问题是我们的本意。

稳扎稳打——贪心法破解难题

问:“算法除了递推法,该轮到贪心法了吧,从字面上理解,这种方法有些贪得无厌还是…?”答:“基本算法中的递推法是我们最常使用的,贪心法是另一种有意思的算法。贪心法不仅仅是贪婪,而且是每一步都贪婪!下面举例说明。”

什么是贪心法

贪心法就是做一种目前最贪婪的行动,一步步解决问题。贪心法和递推法有相似之外,也是从问题的某一个初始解出发,向给定的目标递推,但不同的是每一步不是依据某一个固定的递推式,而是做一个当时看似最佳的贪心选择,不断地将问题归结为更小的相似的问题。示例:删数问题

链盘输入一个高精度的数N,去掉任意S个数字后剩下的数字按原左右次序组成一个新的正整数,编程对于给定的N和S,寻找一种方案使得剩下的数字组成的新数最小。

为了便于操作,将N做为字符串的形式输入,可以使用尽可能逼近目标的贪心算法来完成,删数的过程中是一个一个进行删除的,为了保证最后得到的数最小,每一步总是要删除使剩下的数最小的数字。之所以做出这样贪心的选择,是因为删S个数字的最优解,包含了删除一个数字的子问题的最优解。

为了实现上述目的,我们可以进行S次选择,每次都选择N中最大的数字,此数字选择后将不再参与下次的选择。具体实现请看源程序。

语言、界面、源程序

(1)语言

程序中通过Virual BASIC6.0语言来实现。

(2)界面

界面非常简单,建立一标准EXE工程,其caption设为“删数问题”。放入三个文本框和两个按钮,文本框起到输入两个数和输出结果的作用,按钮用来控制执行,再放入三个标签起到说明的作用。

(3)源程序

Private Sub CmdDelnum_Click()'开始删数按钮

Dim i As Integer

Dim j As Integer

Dim n As String '原数

Dim s As Integer '删数的个数