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書:計算機演算法設計與分析
q:設有n=2^k個運動員要進行網球迴圈賽。現要設計乙個滿足以下要求的比賽日程表:
(1)每個選手必須與其他n-1個選手各賽一次;
(2)每個選手一天只能參賽一次;
(3)迴圈賽在n-1天內結束。
按此要求將比賽日程表設計成有n行和n-1列的乙個表。在表中的第i行,第j列處填入第i個選手在第j天所遇到的選手。其中1≤i≤n,1≤j≤n-1。如下圖:
思路:按分治策略,將所有的選手分為兩半,則n個選手的比賽日程表可以通過n/2個選手的比賽日程表來決定。遞迴地用這種一分為二的策略對選手進行劃分,直到只剩下兩個選手,只要讓這兩個選手進行比賽即可。如圖,所列出的正方形表是8個選手的比賽日程表。其中左上角與左下角的兩小塊分別為選手1至選手4和選手5至選手8前3天的比賽日程。據此,將左上角小塊中的所有數字按其相對位置抄到右下角,又將左下角小塊中的所有數字按其相對位置抄到右上角,這樣就分別安排好了選手1至選手4和選手5至選手8在後4天的比賽日程。依此將這個比賽日程表推廣到具有任意多個選手的情形。
步驟: (1)用乙個for迴圈輸出日程表的第一行 for(int i=1;i<=n;i++) a[1][i] = i
(2)然後定義乙個m值,m初始化為1,m用來控制每一次填充**時i(i表示行)和j(j表示列)的起始填充位置。
(3)用乙個for迴圈將問題分成幾部分,對於k=3,n=8,將問題分成3大部分,第一部分為,根據已經填充的第一行,填寫第二行,第二部分為,根據已經填充好的第一部分,填寫第三四行,第三部分為,根據已經填充好的前四行,填寫最後四行。for (int s=1;s<=k;s++) n/=2;
(4)用乙個for迴圈對③中提到的每一部分進行劃分for(int t=1;t<=n;t++)對於第一部分,將其劃分為四個小的單元,即對第二行進行如下劃分
同理,對第二部分(即三四行),劃分為兩部分,第三部分同理。
(5)最後,根據以上for迴圈對整體的劃分和分治法的思想,進行每乙個單元格的填充。填充原則是:對角線填充
for(int i=m+1;i<=2*m;i++) //i控制行
for(int j=m+1;j<=2*m;j++) //j控制列
執行過程:
(1)由初始化的第一行填充第二行
(2)由s控制的第一部分填完。然後是s++,進行第二部分的填充
(3)最後是第三部分的填充
**:
void table(int k,int n,int **a)
} }
m *= 2;
}
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