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算法设计与分析知到章节测试答案智慧树2023年最新天津大学第一章测试1.下列关于效率的说法正确的是（）。
参考答案:提高程序效率的根本途径在于选择良好的设计方法，数据结构与算法;效率主要指处理机时间和存储器容量两个方面;效率是一个性能要求，其目标应该在需求分析时给出2.算法的时间复杂度取决于（）。
参考答案:问题的规模;待处理数据的初态3.计算机算法指的是（）。
参考答案:解决问题的有限运算序列4.归并排序法的时间复杂度和空间复杂度分别是（）。
参考答案:O(nlog2n);O(n)5.将长度分别为m,n的两个单链表合并为一个单链表的时间复杂度为O(m+n)。
（）参考答案:错6.用渐进表示法分析算法复杂度的增长趋势。
（）参考答案:对7.算法分析的两个主要方面是时间复杂度和空间复杂度的分析。
（）参考答案:对8.某算法所需时间由以下方程表示，求出该算法时间复杂度（）。
参考答案:O(nlog2n)9.下列代码的时间复杂度是（）。
参考答案:O(log2N)10.下列算法为在数组A[0,...,n-1]中找出最大值和最小值的元素，其平均比较次数为（）。
参考答案:3n/2-3/2第二章测试1.可用Master方法求解的递归方程的形式为（）。
参考答案:T(n)=aT(n/b)+f(n) , a≥1, b＞1, 为整数, f(n)＞0.2.参考答案:对3.假定，, 递归方程的解是. ( )参考答案:对4.假设数组A包含n个不同的元素，需要从数组A中找出n/2个元素，要求所找的n/2个元素的中点元素也是数组A的中点元素。
针对该问题的任何算法需要的时间复杂度的下限必为。
( )参考答案:错5.使用Master方法求解递归方程的解为（）.参考答案:6.考虑包含n个二维坐标点的集合S，其中n为偶数，且所有坐标点中的均不相同。
一条竖直的直线若能把S集合分成左右两部分坐标点个数相同的子集合，则称直线L为集合S的一条分界线。
若给定集合S，则可在时间内找到这条分界线L。
算法设计与分析第三版第四章课后习题答案4.1 线性时间选择问题习题4.1问题描述：给定一个长度为n的无序数组A和一个整数k，设计一个算法，找出数组A中第k小的元素。
算法思路：本题可以使用快速选择算法来解决。
快速选择算法是基于快速排序算法的思想，通过递归地划分数组来找到第k小的元素。
具体步骤如下： 1. 选择数组A的一个随机元素x作为枢纽元。
2. 使用x将数组划分为两个子数组A1和A2，其中A1中的元素小于等于x，A2中的元素大于x。
3. 如果k等于A1的长度，那么x就是第k小的元素，返回x。
4. 如果k小于A1的长度，那么第k小的元素在A1中，递归地在A1中寻找第k小的元素。
5. 如果k大于A1的长度，那么第k小的元素在A2中，递归地在A2中寻找第k-A1的长度小的元素。
6. 递归地重复上述步骤，直到找到第k小的元素。
算法实现：public class LinearTimeSelection {public static int select(int[] A, int k) { return selectHelper(A, 0, A.length - 1, k);}private static int selectHelper(int[] A, int left, int right, int k) {if (left == right) {return A[left];}int pivotIndex = partition(A, left, righ t);int length = pivotIndex - left + 1;if (k == length) {return A[pivotIndex];} else if (k < length) {return selectHelper(A, left, pivotInd ex - 1, k);} else {return selectHelper(A, pivotIndex + 1, right, k - length);}}private static int partition(int[] A, int lef t, int right) {int pivotIndex = left + (right - left) / 2;int pivotValue = A[pivotIndex];int i = left;int j = right;while (i <= j) {while (A[i] < pivotValue) {i++;}while (A[j] > pivotValue) {j--;}if (i <= j) {swap(A, i, j);i++;j--;}}return i - 1;}private static void swap(int[] A, int i, int j) {int temp = A[i];A[i] = A[j];A[j] = temp;}}算法分析：快速选择算法的平均复杂度为O(n)，最坏情况下的复杂度为O(n^2)。
第1章C语言概述习题（P13）：1.3 写出一个C程序的构成。
答：C程序由一个main函数和0个或多个自定义函数构成，每个函数的构成如下：函数类型函数名（函数参数列表）{说明部分执行部分}1.4 C语言以函数为程序的基本单位，有什么好处？答：一个函数实现一个相对独立的功能，便于实现程序的模块化。
1.5 请参照本章例题，编写一个C程序，输出以下信息：*************************************************Very good!*************************************************答：参照例1.1编程如下# include <stdio.h>void main(){printf("********************************************\n");printf(" Very good!\n");printf("********************************************\n");}1.6 编写一个C程序，输入a、b、c 3个值，输出其中最大者。
答：参照例1.3编程如下法一：修改例1.3的主函数，自定义max函数不变。
# include <stdio.h>void main(){int max(int x,int y); /*函数声明*/int a,b,c,m; /*定义4个变量，m用于存放最大值*/scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);/*从键盘上输入3个整数*/m=max(a,b); /*第一次调用max函数求出前两个数的最大值放在m中*/m=max(m,c); /*再调max函数求出m和第三个数的最大数*/printf("max is %d\n",m); /*输出结果*/}int max(int x,int y) /*定义求两个数的最大数的函数max */{int z;if(x>y) z=x;else z=y;return(z);}法二：修改例1.3的主函数和max函数，将max函数改为求3个数的最大数。
『嗨威说』算法设计与分析-PTA程序存储问题删数问题最优合并问题（第四章上机实践报告）本⽂索引⽬录：⼀、PTA实验报告题1 ：程序存储问题 1.1 实践题⽬ 1.2 问题描述 1.3 算法描述 1.4 算法时间及空间复杂度分析⼆、PTA实验报告题2 ：删数问题 2.1 实践题⽬ 2.2 问题描述 2.3 算法描述 2.4 算法时间及空间复杂度分析三、PTA实验报告题3 ：最优合并问题 3.1 实践题⽬ 3.2 问题描述 3.3 算法描述 3.4 算法时间及空间复杂度分析四、实验⼼得体会（实践收获及疑惑）⼀、PTA实验报告题1 ：程序存储问题 1.1 实践题⽬： 1.2 问题描述： 题意是，题⼲给定磁盘总容量和各个⽂件的占⽤空间，询问该磁盘最多能装⼏个⽂件。
1.3 算法描述： 签到题，只需要将各个⽂件从⼩到⼤排序，并拿⼀个变量存储已占⽤的容量总和，进⾏对⽐即可得到结果。
#include<bits/stdc++.h>#include<algorithm>using namespace std;#define MAXLENGTH 1000int interger[MAXLENGTH];int main(){int num,length;int sum = 0;int counter = 0;int m = 0;cin>>num>>length;for(int i=0;i<num;i++){cin>>interger[i];}sort(interger,interger+num);while(true){if(sum+interger[m]>length||counter==num)break;sum+=interger[m];counter++;m++;}cout<<counter<<endl;return0;} 1.4 算法时间及空间复杂度分析： 整体算法上看，输⼊需要O（n）的时间进⾏输⼊，最快⽤O（nlogn）的时间复杂度进⾏排序，使⽤O（n）的时间进⾏结果叠加，总时间复杂度为O（nlogn），时间复杂度花费在排序上。
《用计算器开方》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本作业设计旨在通过使用计算器进行开方运算的实践，使学生熟练掌握用计算器进行开方的方法和技巧，加深对开方概念的理解，并能够灵活运用开方知识解决实际问题。
二、作业内容（一）基本操作练习1. 让学生使用计算器进行简单的开方运算，如：√4、√9、√16等，以熟悉计算器的操作界面和开方功能。
2. 让学生尝试使用计算器进行带小数点的数开方，如：√2.56、√3.14等，以增强学生的实际操作能力。
（二）进阶应用练习1. 结合实际问题，设计开方运算的应用题，如：计算一个矩形的对角线长度等。
2. 让学生根据所学的开方知识，自行设计一些实际问题，并使用计算器进行求解。
（三）综合理解题通过题目解析的方式，引导学生分析复杂的开方问题，例如利用平方根性质解决问题，理解正负数的平方根概念等。
三、作业要求1. 学生需在完成基本操作练习的基础上，尝试完成进阶应用练习和综合理解题。
2. 作业中应注明每道题的答案及解题过程，对于应用题需详细描述问题背景和解题思路。
3. 作业中需体现出学生对开方知识的理解和运用能力，特别是在实际问题中的运用。
4. 要求学生保持作业整洁，字迹清晰，答题规范。
四、作业评价1. 教师将根据学生的作业完成情况，评价其掌握用计算器进行开方运算的程度及运用知识解决实际问题的能力。
2. 评价将综合考虑学生的答案准确性、解题过程是否清晰、是否能够灵活运用所学知识等方面。
3. 对于表现优秀的学生，教师将给予表扬和鼓励；对于存在问题的学生，教师将给予指导和帮助。
五、作业反馈1. 教师将对学生的作业进行批改，并及时反馈批改结果给学生。
2. 针对学生在作业中出现的错误和不足，教师将提供详细的指导和建议，帮助学生改正错误并提高解题能力。
3. 教师将根据学生的作业情况，调整后续的教学计划和教学方法，以更好地满足学生的学习需求。
作业设计方案（第二课时）一、作业目标1. 熟练掌握使用计算器进行开方运算；2. 了解并掌握平方根、算术平方根的算法及操作过程；3. 增强学生的动手操作能力及解决问题的能力，通过实际操作学会开方的方法和技巧。
第四章程序设计基础一、选择题1．分治法的设计思想是将一个难以直接解决的大问题分割成规模较小的子问题，分别解决问题，最后将子问题的解组合起来形成原问题的解。
这要求原问题和子问题的（）A．规模相同，性质相同B．规模相同，性质不同C．规模不同，性质相同D．规模不同，性质不同2．某算法的部分流程图如下图所示，执行该流程图，则输出s的值以及k的值是( )A．25 ，9B．36 ，11C．36 ，13D．49 ，153．以下流程图符号是输入输出框的是（）A．B．C．D．4．如图所示的流程图，当输入16、80时，输出16；当输入20、18时，输出18，则虚线框中应填入的是()。
A．c=a,c=b B．c=b, c=a C．c=max(a,b)D．c=min(a,b) 5．观察流程图，下列关于算法特征表述错误．．的是（）A．算法可以没有数据输入B．算法必须至少有一个输出C．该流程图符合算法的有穷性特征D．该流程图中s＝s＋1体现了算法的确定性6．下面四个选项中，全部是C语言关键字的选项是（）A．auto enum includeB．switch type def continueC．signed union scanfD．if struct type7．某算法的部分流程图如图所示。
执行这部分流程，则输出a的值为（）A．1B．4C．8D．128．计算机能够直接识别和执行的语言是( )A．机器语言B．汇编语言C．Python 语言D．C语言二、简答题9．程序设计语言有哪些，分别具备什么特点。
10．思考高楼的自动电梯在运行时需要考虑哪些方面（例如方便乘客，节约能源等），请为自动电梯设计一个适宜的算法。
三、操作题11．某数据解密算法描述如下：（1）在输入的数字字符串中依次提取有效的密文，有效的密文的特点：①是一组连续的，都小于5的三位数字串；②每个位置上的数字不能被重复提取；（2）对有效密文进行解密的过程：将密文作为一个五进制数转换为对应的十进制数值，根据ASCII字符的十进制编码表，得出对应的明文字符（提示：空格符所对应的ASCII码值为十进制数32，小写字母“z”所对应的ASCII码值为十进制数122）.例如，密文242转换成十进制数为72，对应的明文字符为大写字母“H”。
并行程序设计导论第四章：并行算法的设计与分析并行算法是并行程序设计的核心，它直接影响着程序的性能和效率。
本章将介绍并行算法的设计方法，分析并行算法的性能，并探讨如何评估并行算法的效率。
一、并行算法的设计方法1.分治法分治法是一种常见的并行算法设计方法，它将问题分解成若干个子问题，分别解决后再合并结果。
分治法的关键在于子问题的划分和结果的合并。
在并行计算中，分治法可以充分利用多核处理器的并行性，提高程序的执行效率。
2.流水线法流水线法是一种将计算过程分解成多个阶段，每个阶段由不同的处理器并行执行的算法设计方法。
在流水线法中，数据在各个阶段之间流动，每个阶段只处理部分数据。
这种方法可以充分利用处理器的计算能力，提高程序的执行效率。
3.数据并行法数据并行法是一种将数据分解成多个部分，每个部分由不同的处理器并行处理的算法设计方法。
在数据并行法中，每个处理器处理相同的数据结构，执行相同的操作。
这种方法可以充分利用处理器的计算能力，提高程序的执行效率。
二、并行算法的性能分析1.时间复杂度时间复杂度是衡量算法性能的一个重要指标，它表示算法执行时间与输入规模之间的关系。
在并行算法中，时间复杂度通常表示为多个处理器执行时间的总和。
对于一个并行算法，我们希望其时间复杂度尽可能低，以提高程序的执行效率。
2.加速比加速比是衡量并行算法性能的另一个重要指标，它表示并行算法执行时间与最优串行算法执行时间的比值。
加速比越高，说明并行算法的性能越好。
在实际应用中，我们希望并行算法的加速比尽可能接近处理器的核心数量。
3.可扩展性可扩展性是衡量并行算法性能的另一个重要指标，它表示算法在增加处理器数量时的性能变化。
对于一个好的并行算法，我们希望其在增加处理器数量时，性能能够得到有效提升。
三、并行算法的效率评估1.性能模型性能模型是一种用于评估并行算法效率的工具，它将算法的性能与处理器数量、数据规模等因素联系起来。
通过性能模型，我们可以预测并行算法在不同条件下的性能表现，为算法设计和优化提供依据。
头歌数据结构与算法课程设计-算法与竞赛（第4章）-C++与算法基础三Algorithm中⽂意思是算法，是⼀个计算的具体步骤，常⽤于数据处理、计算以及⾃动推理。
它作为C++标准模版库STL中最重要的头⽂件之⼀，其提供了⼤量⾮成员模版函数，例如排序操作、⼆分查找操作、集合操作以及堆操作等。
同时可以通过迭代器或指针访问任何对象序列，例如STL容器数组或实例。
更多的了解请参考。
本实训主要设置了五个关卡：第⼀个关卡是序列合并，⾸先将两个⽆序序列进⾏升序排序，然后调⽤合并函数完成两个升序序列的合并；第⼆个关卡是判断⼀个序列是否被另⼀个序列包含；第三个关卡是集合的并与交操作实例；第四个关卡是集合的差集与对称差集应⽤；第五个关卡是序列排列的问题。
最后在每个关卡都设置了实例，考察学员对所讲内容的理解和在线编程能⼒。
第1关：序列合并任务描述本关任务：给定两个⽆序数组arr1和arr2，编写⼀个程序实现这两个数组的升序合并。
相关知识为了完成本关任务，你需要掌握：1.升序合并思路，2.Algorithm中的合并函数merge。
升序合并思路要求解两个⽆序数组的升序合并，⾃然的，按照升序与合并位置关系，可分为先升序后合并和先合并后升序两种⽅式，假设数组⼀的个数为N，数组⼆的个数为M：先升序后合并：分别对两个数组调⽤sort函数，完成升序的要求，然后调⽤merge合并函数，对两个有序数组合并。
复杂度分析：两次排序操作复杂度为O(N×logN+M×logM)，最后合并的复杂度为O(N+M)。
先合并后升序：merge合并函数要求输⼊的两个数组是升序的，因此该⽅法⽆法调⽤merge函数，需要⾃⼰编写合并代码，然后调⽤sort函数对合并后的数组进⾏排序。
复杂度分析：先合并的复杂度为O(N+M)，然后调⽤排序的复杂度为O((N+M)×logN+M)Algorithm中的合并函数merge合并数组是⼀个很常见的操作，例如在归并排序和快速排序的递归求解过程中，就需要将两个有序数组合并成⼀个。
算法设计与分析做课程设计选题一、课程目标知识目标：1. 理解算法设计的基本概念，掌握常见的算法设计方法；2. 了解算法分析的基本原则，掌握时间复杂度和空间复杂度的分析方法；3. 掌握至少两种算法设计选题，并能够运用所学知识对其进行分析和优化。
技能目标：1. 能够运用所学算法设计方法，独立完成中等难度的算法设计题目；2. 能够分析给定算法的时间复杂度和空间复杂度，并提出优化方案；3. 能够运用所学的算法知识，解决实际生活中的问题，提高问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对算法设计和分析的热爱，激发学习兴趣；2. 培养学生的逻辑思维能力，提高分析问题和解决问题的能力；3. 培养学生的团队协作精神，学会在团队中共同探讨和解决问题；4. 培养学生具备良好的编程习惯，遵循学术道德，尊重他人成果。
课程性质：本课程为信息技术学科选修课程，旨在提高学生的算法设计和分析能力。
学生特点：学生具备一定的编程基础，对算法有一定了解，但对算法设计和分析的系统学习尚有不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，通过案例分析、讨论和实践操作，使学生掌握算法设计与分析的方法，提高实际应用能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 算法设计基本概念：介绍算法的定义、特性及分类，结合教材相关章节，让学生了解算法设计的基本框架。
- 教材章节：第一章 算法概述2. 算法设计方法：讲解常见的算法设计方法，如递归、分治、动态规划、贪心等，并通过实例分析，使学生掌握这些方法在实际问题中的应用。
- 教材章节：第二章 算法设计方法3. 算法分析：阐述时间复杂度和空间复杂度的概念，介绍分析方法，如迭代法、主定理等，结合实际案例，让学生学会评估算法性能。
- 教材章节：第三章 算法分析4. 算法设计选题：选取中等难度的算法设计题目，涵盖排序、查找、图论等领域，指导学生进行实际操作，提高问题解决能力。
