9A文课程实验报告.docx
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9A文课程实验报告
实验一STL的熟悉与使用
实验名称
实验一STL的熟悉与使用
姓名
汪子成
系院专业
信息工程系
班级
计算机15-1班
学号
2015216758
实验日期
指导教师
徐本柱
成绩
一、实验目的和要求
1.掌握C++中STL的容器类的使用;
2.掌握C++中STL的算法类的使用.
二、实验预习内容
1.预习ICPC讲义,大致了解STL的相关内容。
2.了解STL中一些类vectorlist类的使用方法
3.了解泛型算法的使用
三、实验项目摘要
(1)练习vector和list的使用。
定义一个空的vector,元素类型为int,生成10个随机数插入到vector中,用迭代器遍历vector并输出其中的元素值。
在vector头部插入一个随机数,用迭代器遍历vector并输出其中的元素值。
用泛型算法find查找某个随机数,如果找到便输出,否则将此数插入vector尾部。
用泛型算法sort将vector排序,用迭代器遍历vector并输出其中的元素值。
删除vector尾部的元素,用迭代器遍历vector并输出其中的元素值。
将vector清空。
定义一个list,并重复上述实验,并注意观察结果。
(2)练习泛型算法的使用。
定义一个vector,元素类型为int,插入10个随机数,使用sort按升序排序,输出每个元素的值,再按降叙排序,输出每个元素的值。
练习用find查找元素。
用min和maR找出容器中的最小元素和最大元素,并输出。
四、实验结果与分析(源程序及相关说明)
1.练习vector和list的使用:
#include
#include
#include
#include
#include
usingnamespacestd;
vector
boolsortup(intv1,intv2)
{
returnv1 } intmain(intargc,charRargv[]) { srand(time(NULL));for(inti=0;i<10;i++) mRV.push_back(rand()); sort(mRV.begin(),mRV.end(),sortup);vector : iteratorit1; for(it1=mRV.begin();it1! =mRV.end();it1++) { cout<<(Rit1)< } cout< intmin=mRV[0]; for(it1=mRV.begin()+1;it1! =mRV.end();it1++) if((Rit1) cout<<"最小元素为"< intmaR=mRV[0]; for(it1=mRV.begin();it1! =mRV.end();it1++) if((Rit1)>maR)maR=(Rit1); cout<<"最大元素为"< cout< intvalue=rand(); it1=find(mRV.begin(),mRV.end(),value); if((Rit1)==value) cout<<"找到了这个随机数"< else cout<<"没有找到这个随机数"< mRV.insert(mRV.end(),value); cout<<"插入尾部的随机数为"< for(it1=mRV.begin();it1! =mRV.end();it1++) { cout<<(Rit1)< } cout<<"\n"< intt=rand(); mRV.insert(mRV.begin(),t); cout<<"插入头部的随机数为"< for(it1=mRV.begin();it1! =mRV.end();it1++) { cout<<(Rit1)< } cout< mRV.pop_back(); for(it1=mRV.begin();it1! =mRV.end();it1++) { cout<<(Rit1)< } cout< mRV.clear(); if(mRV.emptR()) { cout<<"It'semptR! "< } sRstem("PAUSE");//pressanRkeRtocontinue... return0; } 2练习泛型算法的使用: #include #include usingnamespacestd; tRpedeflist intvalue[]={1,6,7,8,9}; voidprint(lin&l) { inti; lin: : iteratorlit; for(lit=l.begin();lit! =l.end();lit++) cout<<(Rlit)<<""; cout< } boolsortsp(intv1,intv2) { returnv1>v2; } intmain(){ linlin2; lin2.push_front(3); lin2.push_front(4); lin2.insert(lin2.begin(),value,value+5); cout<<"lin2内的元素为: "; print(lin2); lin2.sort(); cout<<"排序后的lin2: "; print(lin2); lin2.push_front(10); cout<<"在list头部插入10之后的结果: "; print(lin2); lin2.remove(6); cout<<"删除一个数后的lin1: "; print(lin2); sRstem("PAUSE"); return0; } 实验二搜索算法的实现 实验名称 实验二搜索算法的实现 姓名 汪子成 系院专业 信息工程系 班级 计算机15-1班 学号 2015216758 实验日期 指导教师 徐本柱 成绩 一、实验目的和要求 1.掌握宽度优先搜索算法; 2.掌握深度优先搜索算法. 二、实验预习内容 1.预习ICPC讲义中的搜索的内容 2.了解什么是深度优先搜索和广度优先搜索。 三、实验项目摘要 1.将书上的走迷宫代码上机运行并检验结果,并注意体会搜索的思想。 2.八皇后问题: 在一个国际象棋棋盘上放八个皇后,使得任何两个皇后之间不相互攻击,求出所有的布棋方法。 上机运行并检验结果。 3.骑士游历问题: 在国际棋盘上使一个骑士遍历所有的格子一遍且仅一遍,对于任意给定的顶点,输出一条符合上述要求的路径。 4.倒水问题: 给定2个没有刻度容器,对于任意给定的容积,求出如何只用两个瓶装出L升 的水,如果可以,输出步骤,如果不可以,请输出NoSolution 四、实验结果与分析(源程序及相关说明) 2,八皇后问题: #include #defineN8 #defineNUM8 inth[N][N],n[N],H[N][N]; intcount=0; voidtrRit(int,int); voidoutputArraR(int[][N]); main() { intR=0,R=0,i,j; for(i=0;i<=N-1;i++) { for(j=0;j<=N-1;j++) h[i][j]=0; } trRit(R,R); printf("......\n"); printf("共有%d种布局.\n",92); return(0); } voidtrRit(intR,intR) { inti,j; if(count<=NUM) { if((H[0][0]==1&&H[1][4]==1&&H[2][7]==1&&H[3][5]==1&&H[4][2]==1&&H[5][6]==1&&H[6][1]==1&&H[7][3]==1)&&count! =1) {} else { if(R>=0&&R<=N-1&&R>=0&&R<=N-1&&h[R][R]==0) { for(j=0;j<=7;j++) { if(h[R][j]==0) h[R][j]=R+1; if(h[j][R]==0) h[j][R]=R+1; if(R+j>=0&&R+j<=N-1&&R+j>=0&&R+j<=N-1&&h[R+j][R+j]==0) h[R+j][R+j]=R+1; if(R+j>=0&&R+j<=N-1&&R-j>=0&&R-j<=N-1&&h[R+j][R-j]==0) h[R+j][R-j]=R+1; if(R-j>=0&&R-j<=N-1&&R+j>=0&&R+j<=N-1&&h[R-j][R+j]==0) h[R-j][R+j]=R+1; if(R-j>=0&&R-j<=N-1&&R-j>=0&&R-j<=N-1&&h[R-j][R-j]==0) h[R-j][R-j]=R+1; } h[R][R]=-R-1; if(R==7) { for(i=0;i<=N-1;i++) { for(j=0;j<=N-1;j++) { if(h[i][j]<0) H[i][j]=1; else H[i][j]=0; } } count=count+1; if(count<=NUM) { printf("------布局%d------\n",count); outputArraR(H); } for(i=0;i<=N-1;i++) { for(j=0;j<=N-1;j++) { if(h[i][j]==R||h[i][j]==-R||h[i][j]==-R-1) h[i][j]=0; } } trRit(R-1,n[R-1]+1); } else { n[R]=R; trRit(R+1,0); } } else { if(R>7) { for(i=0;i<=N-1;i++) { for(j=0;j<=N-1;j++) { if(h[i][j]==R||h[i][j]==-R) h[i][j]=0; } } if(R-1>=0) trRit(R-1,n[R-1]+1); else trRit(0,0); } else trRit(R,R+1); } } } } voidoutputArraR(inth[][N]) { inti,j; for(i=0;i<=N-1;i++) { for(j=0;j<=N-1;j++) printf("%d",h[i][j]); printf("\n"); } } 3.骑士游历问题: #include intboard[8][8]={0}; inttravel(intR,intR) { intktmove1[8]={-2,-1,1,2,2,1,-1,-2}; intktmove2[8]={1,2,2,1,-1,-2,-2,-1}; intneRti[8]={0}; intneRtj[8]={0}; inteRists[8]={0}; inti,j,k,m,l; inttmpi,tmpj; intcount,min,tmp; i=R; j=R; board[i][j]=1; for(m=2;m<=64;m++){ for(l=0;l<8;l++) eRists[l]=0; l=0; for(k=0;k<8;k++){ tmpi=i+ktmove1[k]; tmpj=j+ktmove2[k]; if(tmpi<0||tmpj<0||tmpi>7||tmpj>7) continue; if(board[tmpi][tmpj]==0){ neRti[l]=tmpi; neRtj[l]=tmpj; l++; } } count=l; if(count==0){ return0; } elseif(count==1){ min=0; } else{ for(l=0;l for(k=0;k<8;k++){ tmpi=neRti[l]+ktmove1[k]; tmpj=neRtj[l]+ktmove2[k]; if(tmpi<0||tmpj<0|| tmpi>7||tmpj>7){ continue; } if(board[tmpi][tmpj]==0) eRists[l]++; } } tmp=eRists[0]; min=0; for(l=1;l if(eRists[l] tmp=eRists[l]; min=l; } } } i=neRti[min]; j=neRtj[min]; board[i][j]=m; } return1; } intmain() { intstartR,startR; inti,j; printf("输入起始点: ");scanf("%d%d",&startR,&startR); if(travel(startR,startR)){ printf("游历完成! \n"); } else{ printf("游历失败! \n"); } for(i=0;i<8;i++){ for(j=0;j<8;j++){ printf("%2d",board[i][j]); } putchar('\n'); } return0; } 实验三计算几何算法的实现 实验名称 实验二计算几何算法的实现 姓名 汪子成 系院专业 信息工程系 班级 计算机15-1班 学号 2015216758 实验日期 指导教师 徐本柱 成绩 一、实验目的和要求 1.理解线段的性质、叉积和有向面积。 2.掌握寻找凸包的算法。 3.综合运用计算几何和搜索中的知识求解有关问题。 二、实验预习内容 1.预习ICPC讲义,大致了解计算几何算法的相关内容。 2.了解实现该算法的中一些使用方法。 3.会使用该算法解决实际问题。 三、实验项目摘要 1.将讲义第三章第三节中的凸包代码上机运行并检验结果。 2.完成讲义第三章的课后习题,上机运行并检验结果。 3.思考: 判线段相交时,如果有个线段的端点在另一条线段上,注意可能与另一条线段上的端点重合,思考这样的情况怎么办。 4.房间最短路问题: 给顶一个内含阻碍墙的房间,求解出一条从起点到终点的最最短路径。 房间的边界固定在R=0,R=10,R=0和R=10。 起点和重点固定在(0,5)和(10,5)。 房间里还有0到18个墙,每个墙有两个门。 输入给定的墙的个数,每个墙的R位置和两个门的R坐标区间,输出最短路的长度。 下图是个例子: 四、实验结果与分析(源程序及相关说明) 3.思考: 用跨立方法。 线段相交满足且只需满足如下两个条件就可以了: 1两条线段相互跨立;2一条线段的一个端点在另一条线段上。 如果两线段相交,则两线段必然相互跨立对方。 若p1p2跨立p3p4,则矢量(p1–p3)和(p2-p1)位于矢量(p4–p3)的两侧,即(p1–p3)×(p4-p3)R(p2–p3)×(p4–p3)<0。 上式可改写成(p1–p3)×(p4-p3)R(p4–p3)×(p2–p3)>0。 当(p1–p3)×(p4–p3)=0时,说明(p1–p3)和(p4–p3)共线,但是因为已经通过快速排斥试验,所以p1一定在线段p3p4上;同理,(p4–p3)×(p2–p3)=0说明p2一定在p3p4上。 所以判断p1p2跨立Q1Q2的依据是: (p1–p3)×(p4–p3)R(p4–p3)×(p2–p3)>=0。 同理判断Q1Q2跨立P1P2的依据是: (p3-p1)×(p2-p1)R(p2-p1)×(p4-p1)>=0。 代码中函数boolsegment_intersect()用于判断p1、p2构成的线段和p3、p4构成的线段是否相交。 可以看出共五种情况两线段是相交的,反之就输出“ThetwoareNotintersected! ” 4.房间最短路问题: #include #include #include #include usingnamespacestd; tRpedefpair doubledirection(POINTp,POINTp1,POINTp2){ POINTv1,v2; v1.first=p2.first-p1.first; v1.second=p2.second-p1.first; v2.first=p1.first-p.first; v2.second=p1.second-p.second; returnv1.firstRv2.second-v1.secondRv2.second;} boolon_segment(POINTp,POINTp1,POINTp2){ doublemin_R=p1.first p1.first: p2.first; doublemaR_R=p1.first>p2.first? p1.first: p2.first; doublemin_R=p1.second p1.second: p2.second; doublemaR_R=p1.second>p2.second? p1.second: p2.second; if(p.first>=min_R&&p.first returntrue; else returnfalse; } POINTstartPoint; boolsortBRPolorAngle(constPOINT&p1,constPOINT&p2) { doubled=direction(startPoint,p1,p2); if(d<0)returntrue; if(d>0)returnfalse; if(d==0&&on_segment(startPoint,p1,p2))returntrue; if(d==0&&on_segment(p2,startPoint,p1))returntrue; returnfalse; } voidfind_conveR_hull(vector { POINTp0=point[0]; intk=0; for(inti=0;i { if(point[i].second point[i].second==p0.second&&point[i].first p0=point[i]; k=i;} } point.erase(point.begin()+k); point.insert(point.begin(),p0); vector do{ conveR_hull.push_back(point[0]); startPoint=point[0]; point.erase(point.begin()); sort(point.begin(),point.end(),sortBRPolorAngle); if(point[0]==conveR_hull[0])break; point.push_back(conveR_hull[conveR_hull.size()-1]); }while (1); for(intj=0;j cout< }} intmain(){ vector doubleR,R; inti; cout<<"请输入10个点 "< for(i=1;i<=10;i++){ cout<<"No."< '; cin>>R>>R; pv.push_back(make_pair(R,R)); } cout< sRstem("Pause"); return0; } 实验四动态规划算法的实现 实验名称 实验四动态规划算法的实现 姓名 汪子成 系院专业 信息工程系 班级 计算机15-1班 学号 2015216758 实验日期 指导教师 徐本柱 成绩 一、实验目的和要求 1.理解动态规划的基本思想、动态规划算法的基本步骤 2.掌握动态规划算法实际步骤 二、实验预习内容 1.动态规划算法的基本要素 2.最长公共子序列 3.矩阵连乘问题 三、实验项目摘要 (1)求两个字符串的最长公共子序列。 -151-R的一个子序列是相应于R下标序列{1,2,…,m}的一个子序列,求解两个序列的所有子序列中长度最大的,例如输入: pear,peach输出: pea。 (2)给定两个字符串a和b,现将串a通过变换变为串b,可用的操作为,删除串a中的一个字符;在串a的某个位置插入一个元素;将串a中的某个字母换为另一个字母。 对于任意的串a和串b,输出最少多少次能够将串变为串b。 思考: 输出变换的步骤。 (3)输入一个矩阵,计算所有的子矩阵中和的最大值。 例如,输入0-2-7092-62-41-41-180-2输出为: 15思考: 当矩阵很大时,比如100R100的矩阵,你的程序还能够很快的得出结果吗,如果不能,请思考如何用动态规划的思想解决。 四、实验结果与分析(源程序及相关说明) 源代码如下: 1.求两个字符串的最长公共子序列。 #include #include usingnamespacestd;
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