二级C++实例编程Word下载.docx
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以上就是对C++冒泡排序的相关介绍。
随机化算法——随机数
概率算法的一个基本特征是对所求解问题的同一实例用同一概率算法求解两次可能得到完全不同的效果。
这两次求解问题所需的时间甚至所得到的结果可能会有相当大的差别。
一般情况下,可将概率算法大致分为四类:
数值概率算法,蒙特卡罗(MonteCarlo)算法,拉斯维加斯(LasVegas)算法和舍伍德(Sherwood)算法。
随机数在概率算法设计中扮演着十分重要的角色。
在现实计算机上无法产生真正的随机数,因此在概率算法中使用的随机数都是一定程度上随机的,即伪随机数。
产生随机数最常用的方法是线性同余法。
由线性同余法产生的随机序列a1,a2,…,an满足
1.a0=d
2.an=(b*an-1+c)modm(n=1,2…….)
其中,b>
0,c>
=0,d>
=m。
d称为该随机序列的种子。
一般情况下,取gcd(m,b)=1,因此可取b为一素数。
这是一个随机数类:
代码
constunsignedlongmaxshort=65535L;
constunsignedlongmultiplier=1194211693L;
constunsignedlongadder=12345L;
classRandomNumber{
private:
//当前种子
unsignedlongrandSeed;
public:
//构造函数,默认值0表示由系统自动产生种子
RandomNumber(unsignedlongs=0);
//产生0~n-1之间的随机整数
unsignedshortRandom(unsignedlongn);
//产生[0,1)之间的随机实数
doublefRandom();
};
//产生种子
RandomNumber:
:
RandomNumber(unsignedlongs)
if(s==0)
randSeed=time(0);
//用系统时间产生种子
else
randSeed=s;
//产生0~n-1之间的随机整数
unsignedshortRandomNumber:
Random(unsignedlongn)
randSeed=multiplier*randSeed+adder;
return(unsignedshort)((randSeed>
>
16)%n);
//产生[0,1)之间的随机实数
doubleRandomNumber:
fRandom()
returnRandom(maxshort)/double(maxshort);
利用这个随机数类,写一个程序,模拟抛硬币的实验。
抛10次硬币构成一个事件,每次事件记录得到正面的个数。
反复模拟这个事件50,000次,然后对这50,000L次进行输出频率图,比较每次事件得到正面次数的比例。
以下是总的代码:
头文件RandomNumber.h:
//RandomNumber.h
#ifndefRANDOMNUMBER_H
#defineRANDOMNUMBER_H
unsignedlongrandSeed;
#endif
类实现文件RandomNumber.cpp:
//RandomNumber.cpp
#include"
RandomNumber.h"
#include
usingnamespacestd;
//产生种子
doubleRandomNumber:
主文件Main:
//主文件main
*Author:
Tankywoo
*Blog:
www.WuTianQ
*Date:
2010.12.7
*代码来至王晓东《计算机算法设计与分析》
intTossCoins(intnumberCoins)
//随机抛硬币
staticRandomNumbercoinToss;
inti,tosses=0;
for(i=0;
i<
numberCoins;
++i)
tosses+=coinToss.Random
(2);
returntosses;
intmain()
//模拟随机抛硬币事件
constintNCOINS=10;
constlongNTOSSES=50000L;
//heads[i]得到的i次正面的次数
longi,heads[NCOINS+1];
intj,position;
//初始化数组heads
for(j=0;
j<
NCOINS+1;
++j)
heads[j]=0;
//重复50,000次模拟事件
NTOSSES;
heads[TossCoins(NCOINS)]++;
//输出频率图
=NCOINS;
position=int(float(heads[i])/NTOSSES*72);
cout<
<
setw(6)<
"
;
j<
*"
return0;
输出频率图:
两个数论的算法
#include
structresult
intd;
intx;
inty;
//d=gcd(a,b)=ax+by
resultExtendeEuclid(inta,intb)
resultres;
if(!
b)
res.d=a;
res.x=1;
res.y=0;
returnres;
resulttemp=ExtendeEuclid(b,a%b);
res.d=temp.d;
res.x=temp.y;
res.y=temp.x-a/b*temp.y;
inlinelongmod(longa,longb)
return(a%b+b)%b;
//计算满足ax和b关于n同余的x
voidModularLinearEquationSolver(inta,intb,intn)
if(a<
=0||n<
=0)
"
参数有错"
ENDL;
p>
return;
resultre=ExtendeEuclid(a,n);
if(b%re.d==0)
intx0=mod(re.x*(b/re.d),n);
=re.d-1;
endl;
无解"
ModularLinearEquationSolver(14,30,100);
常用算法之插入排序(C++版)
1vectorInsertSort(vectorvec)
2{
3cout<
请输入整数数列,crtl+z结束输入"
4inta;
5while(cin>
a)
6vec.push_back(a);
7intCount=vec.size();
8
9
10for(inti=1;
COUNT;
I++)<
11{
12//将vec[i]插入到正确的位置
13for(intj=i;
0;
14{
15vectortemp
(1);
16if(vec[j]<
VEC[J-1])<
17{
18temp[0]=vec[j-1];
19vec[j-1]=vec[j];
20vec[j]=temp[0];
21}
22else
23continue;
24
25}
26}
27for(inti=0;
28cout<
VEC[I]<
29
30returnvec;
31
32}
常用算法之选择排序(C++版)
1vectorselectSort(vectorivec)
3intnum;
4cout<
请输入需要排序的整数序列按下ctrl+z结束输入"
num)
6ivec.push_back(num);
7intn=ivec.size();
9for(inti=0;
N-1;
10{
11intMin=i;
12
13//求ivec[i]与ivec[n]之间的最小值ivec[Min];
14for(intj=i;
j<
J++)<
15{
16
17if(ivec[Min]>
ivec[j+1])
18Min=j+1;
19continue;
20
22
23//交换顺序
24vectortemp
(1);
25temp[0]=ivec[i];
26ivec[i]=ivec[Min];
27ivec[Min]=temp[0];
28
29}
30for(inti=0;
N;
31{
32cout<
IVEC[I]<
33}
34returnivec;
35}
常用算法之冒泡排序(C++版)
其实我认为冒泡是最没有必要说的一个算法,如果连冒泡都不知道的话,我觉得就不能谓之学过算法。
这个应该是属于特别简单的一个算法,很基本,我记得当时我们是讲算法的时候,讲的第一个就是这个冒泡排序。
我也就不多说其他了,我这里写上纯粹是为了一个完整性。
效率O(n*n),稳定排序。
1#include
2usingnamespacestd;
3
4intBubbleSort(int*nData,intlen)
5{
6boolisOk=false;
7for(inti=0;
i
8isOk=true;
9for(intj=len-1;
j>
i;
--j){
10if(nData[j]
11inttemp=nData[j];
12nData[j]=nData[j-1];
13nData[j-1]=temp;
14isOk=false;
15}
16}
17}
18}
19
20intmain()
21{
22intpData[10]={1,5,9,3,4,7,8,2,6,10};
23for(inti=0;
10;
++i)
24cout<
输入一个字符串,将其逆序后输出
01#include
02#include
03usingnamespacestd;
04
05voidSetStr(string&
str)
06{
07intlen=str.length();
08chartemp;
09for(inti=0;
10{//把字符串的两边一一调换
11temp=str[i];
12str[i]=str[len-1-i];
13str[len-1-i]=temp;
14}
17intmain()
18{
19stringa;
20cout<
input"
21cin>
a;
22SetStr(a);
23cout<
24return0;
C++重载类型转换操作符(typecastoperator)
boost:
ref和boost:
cref使用了重载“类型转换(typecast)”操作符来实现使用引用类型来替换模版参数,本文就介绍一下这种操作符的重载方法。
函数原型
T1:
operatorT2()[const];
//T1的成员函数,重载"
(T2)a"
操作符
1.类型转换重载函数的返回值是隐含的,并且不能显示声明,返回值是与转换的类型相同的,即为上面原型中的T2。
2.不能有参数;
3.支持继承,可以为虚函数;
4.支持使用typedef定义的类型;
先通过一个简单的例子来说明如何使用类型转换重载
1#include
2
3classD{
4public:
5D(doubled):
d_(d){}
6
7/*重载“(int)D”*/
8operatorint()const{
9std:
cout<
(int)dcalled!
std:
10returnstatic_cast(d_);
11}
13private:
14doubled_;
15};
17intadd(inta,intb){
18returna+b;
19}
21intmain(){
22Dd1=1.1;
23Dd2=2.2;
24std:
add(d1,d2)<
25
26return0;
27}
在24行执行add(d1,d2)函数时“(int)D”重载函数将被调用,程序运行的输出为:
(int)dcalled!
类型转换操作符vs类型转换构造函数(conversionconstructor)
有时候使用conversionconstructor就能实现类型转换,这种方式效率更高而且也更直观,下面举例说明:
3classA
4{
5public:
6A(intnum=0):
dat(num){}
7
8/*重载"
(int)a"
*/
9operatorint(){returndat;
}
10
11private:
12intdat;
13};
14
15
16classX
18public:
19X(intnum=0):
20
21/*重载"
22operatorint(){returndat;
23
24/*重载"
(A)a"
25operatorA(){
26Atemp=dat;
27returntemp;
28}
30private:
31intdat;
32};
33
34
35intmain()
36{
37Xstuff=37;
38Amore=0;
39inthold;
40
41hold=stuff;
//convertX:
stufftoint
42std:
hold<
43
44more=stuff;
stufftoA:
more
45std:
more<
//convertA:
moretoint
46
47return0;
48}
49
上面这个程序中X类通过重载“operatorA()”来实现将X类型对象转换成A类型,这种方式需要先创建一个临时A对象再用它去赋值目标对象;
更好的方式是为A类增加一个构造函数:
A(constX&
rhs):
dat(rhs){}
同时,请注意上面程序的第45行more的类型在调用std:
cout时被隐式地转成了int!
一个简单boost:
ref实现
通过重载typecastoperator,我们就可以自己实现一个简版的boost:
ref。
3template
4classRefHolder
6public:
7RefHolder(T&
ref):
ref_(ref){}
9/*重载“(T&
)A”操作符*/
10operatorT&
()const{
11returnref_;
12}
13
14private:
15T&
ref_;
16};
17
18
19template
20inlineRefHolderByRef(T&
t){
21returnRefHolder(t);
22}
24intinc(int&
num){
25num++;
26returnnum;
30intmain(){
31intn=1;
32std:
inc(ByRef(n))<
//RefHolder被转换成了"
int&
类型
34retu
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