算法分析报告与设计实验报告材料.docx
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算法分析报告与设计实验报告材料
算法设计与分析
学院:
计算机科学与技术
学号:
129074106
姓名:
张淼淼
20141114
1、当问题规模
时,快速排序和插入排序各需多少时间?
写清机器配置,列出五种规模下各自需要的时间。
按照下列表格提交:
快速排序所需时间(ms)
插入排序所需时间(ms)
两者相差多少
N=100
0.00600
0.019000
-0.013000
N=1000
0.074000
0.724000
-0.650000
N=10000
0.032000
64.657000
-64.625000
N=100000
13.300000
50.900000
-37.600000
N=1000000
53.500000
117.700000
-64.200000
机器配置:
Window732位
Cpu:
Inter(R)Core(TM)i3-2120cpu@3.30GHz
AMDRadeonHD6450Graphics
程序:
#include
#include
#include
#include
inta[1000000];
intb[1000000];
voidQuickSort(intlow,inthigh)
{
longi,j;
intx;
i=low;
j=high;
x=a[i];
while(i { while(a[j]>=x&&i a[i]=a[j]; while(a[i]<=x&&i a[j]=a[i]; } a[i]=x; if(low<(i-1)) QuickSort(low,i-1); if(high>(j+1)) QuickSort(j+1,high); } voidBinaryInsertSort(intlength) { intlow,high,mid; inti,j,m;//m为保存待插入的元素 for(i=1;i { m=b[i]; low=0; high=i-1;//设置初始区 while(low<=high) { mid=(low+high)/2; if(m>=b[mid]) low=mid+1; else high=mid-1; } for(j=i-1;j>=high+1;j--)//high为插入位置 b[j+1]=b[j];//后移元素,留出插入的空位 b[high+1]=m;//将元素插入正确的位置 } } voidmain() { time_tstart,finish;//time_t相当于long doublebetween_time1,between_time2,between_time; //1表示快速排序所需时间,2表示插入排序所需时间,between_time表示两种排序之间的差值 struct_timebtimebuffer1,timebuffer2; intstartm,finishm; doubletotal1=0,total2=0; //1表示规模为N时,快速排序所需的累计时间,2表示规模为N是,插入排序所需的累计时间 intN,i,j;//N表示问题规模 printf("\n请输入问题的规模: "); scanf("%d",&N); //对一堆数据进行排序,排序1000次,求其排序的平均时间 for(i=0;i<1000;i++) { srand((unsigned)time(NULL));//对每次的排序进行设置随机种子(即编号) for(j=0;j { a[j]=rand(); b[j]=a[j]; } //快速排序 _ftime(&timebuffer1);//计算当前时间 startm=timebuffer1.millitm;// start=timebuffer1.time; QuickSort(0,N-1); //printf("\n快速排序之后的数据为: "); //for(i=0;i //{ //printf("%d",a[i]); //} _ftime(&timebuffer1); finishm=timebuffer1.millitm; finish=timebuffer1.time; between_time1=difftime(finish,start);//找出时间差 between_time1=1000*between_time1+finishm-startm; total1=total1+between_time1; //插入排序 _ftime(&timebuffer2); startm=timebuffer2.millitm; start=timebuffer2.time; BinaryInsertSort(N); //printf("\n插入排序之后的数据为: "); //for(i=0;i //{ //printf("%d",b[i]); //} _ftime(&timebuffer2); finishm=timebuffer2.millitm; finish=timebuffer2.time; between_time2=difftime(finish,start); between_time2=between_time2*1000+finishm-startm;// total2=total2+between_time2; } printf("\n快速排序的时间(以毫秒为单位)是: %6.6f",total1/1000); printf("\n插入排序的时间(以毫秒为单位)是: %6.6f",total2/1000); between_time=total1/1000-total2/1000; printf("\n两种排序相差的时间是: %6.6f\n\n",between_time); } 2用贪心算法实现背包问题,按下表格式列出其中的五种情况,其中物品个数、背包容量、物品重量和物品价值要随机产生。 物品个数N 背包容量C 物品重量Wi 物品价值Vi 最优值 最优解 所需时间(ms) 2 5.0000 2.000010.0000 26.000040.0000 2.000026.0000 3.000012.0000 38.0000 1.00000000 3 8.3333 10.00003.00009.0000 21.000058.000058.0000 3.000058.0000 5.333334.7304 92.3704 1.00000000 4 9.0000 2.0000 10.0000 5.0000 7.0000 64.0000 2.0000 2.0000 96.0000 2.000064.0000 7.000096.0000 160.0000 4.00000000 5 10.6667 4.0000 9.0000 4.0000 8.0000 4.0000 76.0000 53.0000 6.0000 14.0000 72.0000 4.000076.0000 4.000072.0000 2.666715.7037 163.7037 5.00000000 6 13.6667 6.0000 4.0000 7.0000 9.0000 5.0000 7.0000 42.0000 50.0000 66.0000 45.0000 7.0000 48.0000 4.000050.0000 7.000066.0000 2.666718.6667 134.6667 5.00000000 背包程序 #include #include #include #include doubleW[100];//重量 doubleV[100];//价值 doubleunit_price[100];//表示每个物品的单价 voidQuickSort(intlow,inthigh)//对单价进行排序 { longi,j; doublex; doublew,v; i=low; j=high; x=unit_price[i]; w=W[i]; v=V[i]; while(i { while(unit_price[j]>=x&&i { unit_price[i]=unit_price[j]; W[i]=W[j];//将重量,价值和单价的下标始终统一 V[i]=V[j]; } while(unit_price[i]<=x&&i { unit_price[j]=unit_price[i]; W[j]=W[i]; V[j]=V[i]; } } unit_price[i]=x; W[i]=w; V[i]=v; if(low<(i-1)) QuickSort(low,i-1); if(high>(j+1)) QuickSort(j+1,high); } voidmain() { time_tstart,finish; doublebetween_time; intstartm,finishm; struct_timebtimebuffer; intN,i,j;//N表示物品个数 doublesum=0,C,best_value=0; printf("\n请输入物品个数(假设不超过100): "); scanf("%d",&N); //随机产生物品重量以及价值 srand((unsigned)time(NULL)); printf("\n随机产生的物品重量,价值: "); for(i=0;i { W[i]=rand()%10+1;//重量产生的在10以内 V[i]=rand()%100+1;//价值在100以内 printf("\n%6.4lf,%6.4lf",W[i],V[i]); } for(i=0;i sum=sum+W[i]; C=sum/3+1;//将背包容量设为所有物品重量的三分之一加1 printf("\n\n该背包的容量为: %6.4lf",C); //从此处开始计算时间 _ftime(&timebuffer); startm=timebuffer.millitm; start=timebuffer.time; for(i=0;i unit_price[i]=V[i]/W[i]; QuickSort(0,N-1);//对单价进行排序(升序) for(i=N-1;i>=0;i--) { if(C<=W[i]) break; else C=C-W[i]; } printf("\n\n最优解如下: "); printf("\n物品重量物品价值"); for(j=N-1;j>i;j--) { printf("\n%6.4lf%6.4lf",W[j],V[j]); best_value=best_value+V[j];} printf("\n%6.4lf%6.4lf",C,C*unit_price[i]); best_value=best_value+C*unit_price[i]; printf("\n\n最优值为: %6.4lf",best_value); //计算时间结束 _ftime(&timebuffer); finishm=timebuffer.millitm; finish=timebuffer.time; between_time=difftime(finish,start)*1000+finishm-startm; printf("\n\n该次所需时间为: %6.8lf\n\n",between_time); } 3趣味矩阵: #include main(){ chara[100][100]; inti,j,n; scanf("%d",&n); for(i=1;i<=n;i++) for(j=1;j<=n;j++) { if((i==j)||(i+j==n+1))a[i][j]='A'; elseif(i elseif(i>j&&i+j elseif(i>j&&i+j>n+1)a[i][j]='D'; elsea[i][j]=4; } for(i=1;i<=n;i++) { for(j=1;j<=n;j++) printf("%c",a[i][j]); printf("\n"); } } 4请仔细阅读题目描述、你的任务及提示信息 题目描述: 某校的惯例是在每学期的期末考试之后发放奖学金。 发放的奖学金共有五种,获取的条件各自不同: 1)院士奖学金,每人8000元,期末平均成绩高于80分(>80),并且在本学期内发表1篇或1篇以上论文的学生均可获得; 2)五四奖学金,每人4000元,期末平均成绩高于85分(>85),并且班级评议成绩高于80分(>80)的学生均可获得; 3)成绩优秀奖,每人2000元,期末平均成绩高于90分(>90)的学生均可获得; 4)西部奖学金,每人1000元,期末平均成绩高于85分(>85)的西部省份学生均可获得; 5)班级贡献奖,每人850元,班级评议成绩高于80分(>80)的学生干部均可获得; 只要符合条件就可以得奖,每项奖学金的获奖人数没有限制,每名学生也可以同时获得多项奖学金。 例如姚林的期末平均成绩是87分,班级评议成绩82分,同时他还是一位学生干部,那么他可以同时获得五四奖学金和班级贡献奖,奖金总数是4850元。 你的任务: 现在给出若干学生的相关数据,请计算哪些同学获得的奖金总数最高(假设总有同学能满足获得奖学金的条件)。 并给出实现代码和5组实验数据。 输入格式: 输入的第一行是一个整数N(1<=N<=100),表示学生的总数。 接下来的N行每行是一位学生的数据,从左向右依次是姓名,期末平均成绩,班级评议成绩,是否是学生干部,是否是西部省份学生,以及发表的论文数。 姓名是由大小写英文字母组成的长度不超过20的字符串(不含空格);期末平均成绩和班级评议成绩都是0到100之间的整数(包括0和100);是否是学生干部和是否是西部省份学生分别用一个字符表示,Y表示是,N表示不是;发表的论文数是0到10的整数(包括0和10)。 每两个相邻数据项之间用一个空格分隔。 输出格式: 输出包括三行,第一行是获得最多奖金的学生的姓名,第二行是这名学生获得的奖金总数。 如果有两位或两位以上的学生获得的奖金最多,输出他们之中在输入文件中出现最早的学生的姓名。 第三行是这N个学生获得的奖学金的总数。 样例输入: 4 YaoLin8782YN0 ChenRuiyi8878NY1 LiXin9288NN0 ZhangQin8387YN1 样例输出: ChenRuiyi 9000 28700 程序: #include usingnamespacestd; intmain() { inti,j,n,qm,py,lw,prize,max=0; longtotal=0; chara[20],name[20],xb,gb; cin>>n; for(i=1;i<=n;i++) {cin>>a>>qm>>py>>gb>>xb>>lw; prize=0; if((qm>80)&&(lw>0))prize+=8000; if((qm>85)&&(py>80))prize+=4000; if(qm>90)prize+=2000; if((qm>85)&&(xb=='Y'))prize+=1000; if((py>80)&&(gb=='Y'))prize+=850; total+=prize; if(prize>max) { max=prize; for(j=0;j<20;j++) name[j]=a[j]; } } cout< }
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- 关 键 词:
- 算法 分析 报告 设计 实验 材料