緒論:
演算法的五大特性:
⑴ 輸入:乙個演算法有零個或多個輸入。
⑵ 輸出:乙個演算法有乙個或多個輸出。
⑶ 有窮性:乙個演算法必須總是在執行有窮步之後結束,且每一步都在有窮時間內完成。
⑷ 確定性:演算法中的每一條指令必須有確切的含義,對於相同的輸入只能得到相同的輸出。
⑸ 可行性:演算法描述的操作可以通過已經實現的基本操作執行有限次來實現。
時間複雜性分析的關鍵:
問題規模:輸入量的多少;
基本語句:執行次數與整個演算法的執行時間
成正比的語句
遞迴演算法:
【例1】數字三角形。如下所示為乙個數字三角形。請編乙個程式計算從頂到底的某處的一條路徑,使該路徑所經過的數字總和最大。只要求輸出總和。
1、 一步可沿左斜線向下或右斜線向下走;
2、 三角形行數小於等於100;
3、 三角形中的數字為0,1,…,99;
測試資料通過鍵盤逐行輸入,如上例資料應以如下所示格式輸入:57
3 88 1 0
2 7 4 4
4 5 2 6 5
【演算法分析】
此題解法有多種,從遞推的思想出發,設想,當從頂層沿某條路徑走到第i層向第i+1層前進時,我們的選擇一定是沿其下兩條可行路徑中最大數字的方向前進,為此,我們可以採用倒推的手法,設a[i][j]存放從i,j 出發到達n層的最大值,則a[i][j]=max,a[1][1] 即為所求的數字總和的最大值。
#include
using
namespace std;
intmain()
cout<
[1]<
}
【例2】滿足f1=f2=1,fn=fn-1+fn-2的數列稱為斐波那契數列(fibonacci),它的前若干項是1,1,2,3,5,8,13,21,34……求此數 列第n項(n>=3)。
即:f1=1 (n=1)
f2=1 (n=2)
fn=fn-1 + fn-2 (n>=3)
#include
#include
using
namespace std;
intmain()
printf
("%d\n"
,f2)
;return0;
}
【例3】 有 2×n的乙個長方形方格,用乙個1×2的骨牌鋪滿方格。
編寫乙個程式,試對給出的任意乙個n(n>0), 輸出鋪法總數。
【演算法分析】
(1)面對上述問題,如果思考方法不恰當,要想獲得問題的解答是相當困難的。可以用遞推方法歸納出問題解的一般規律。
(2)當n=1時,只能是一種鋪法,鋪法總數有示為x1=1。
(3)當n=2時:骨牌可以兩個並列豎排,也可以並列橫排,再無其他方法,如下左圖所示,因此,鋪法總數表示為x2=2;
(4)當n=3時:骨牌可以全部豎排,也可以認為在方格中已經有乙個豎排骨牌,則需要在方格中排列兩個橫排骨牌(無重複方法),若已經在方格中排列兩個橫排骨牌,則必須在方格中排列乙個豎排骨牌。如上右圖,再無其他排列方法,因此鋪法總數表示為x3=3。
由此可以看出,當n=3時的排列骨牌的方法數是n=1和n=2排列方法數的和。
(5)推出一般規律:對一般的n,要求xn可以這樣來考慮,若第乙個骨牌是豎排列放置,剩下有n-1個骨牌需要排列,這時排列方法數為xn-1;若第乙個骨牌是橫排列,整個方格至少有2個骨牌是橫排列(1*2骨牌),因此剩下n-2個骨牌需要排列,這是骨牌排列方法數為xn-2。從第一骨牌排列方法考慮,只有這兩種可能,所以有:
xn=xn-1+xn-2 (n>2)
x1=1
x2=2
xn=xn-1+xn-2就是問題求解的遞推公式。任給n都可以從中獲得解答。例如n=5,
x3=x2+x1=3
x4=x3+x2=5
x5=x4+x3=8
下面是輸入n,輸出x1~xn的c++程式:
#include
using
namespace std;
intmain()
}
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