习题1
1.图论诞生于七桥问题。出生于瑞士的伟大数学家欧拉(Leonhard Euler,1707—1783)提出并解决了该问题。七桥问题是这样描述的:一个人是否能在一次步行中穿越哥尼斯堡(现在叫加里宁格勒,在波罗的海南岸)城中全部的七座桥后回到起点,且每座桥只经过一次,图是这条河以及河上的两个岛和七座桥的草图。请将该问题的数据模型抽象出来,并判断此问题是否有解。
  七桥问题属于一笔画问题。
  输入:一个起点
输出:相同的点
1,一次步行
2,经过七座桥,且每次只经历过一次
3,回到起点
该问题无解:能一笔画的图形只有两类:一类是所有的点都是偶点。另一类是只有二个奇点的图形。
2.在欧几里德提出的欧几里德算法中(即最初的欧几里德算法)用的不是除法而是减法。请用伪代码描述这个版本的欧几里德算法
=m-n
2.循环直到r=0
  m=n
   n=r
数据结构与算法第二版课后题答案  r=m-n
3 输出m
3.设计算法求数组中相差最小的两个元素(称为最接近数)的差。要求分别给出伪代码和C++描述。
编写程序,求n至少为多大时,n个“1”组成的整数能被2013整除。
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
  double value=0;
  for(int n=1;n<=10000 ;++n)
  {
      value=value*10+1;
  if(value%2013==0)
  {
      cout<<"n至少为:"<<n<<endl;
      break;
  }
}计算π值的问题能精确求解吗?编写程序,求解满足给定精度要求的π
#include <iostream>
using namespace std;
int main ()
{
double a,b;
double arctan(double x);圣经上说:神6天创造天地万有,第7日安歇。为什么是6天呢?任何一个自然数的因数中都有1和它本身,所有小于它本身的因数称为这个数的真因数,如果一个自然数的真因数之和等于它本身,这个自然数称为完美数。例如,6=1+2+3,因此6是完美数。神6天创造世界,暗示着该创造是完美的。设计算法,判断给定的自然数是否是完美数
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
  int value, k=1;
  cin>>value;
  for (int i = 2;i!=value;++i)
  {
    while (value % i == 0 )           
    {
          k+=i;有4个人打算过桥,这个桥每次最多只能有两个人同时通过。他们都在桥的某一端,并且是在晚上,过桥需要一只手电筒,而他们只有一只手电筒。这就意味着两个人过桥后必须有一个人将手电筒带回来。每个人走路的速度是不同的:甲过桥要用1分钟,乙过桥要用2分钟,丙过桥要用5分钟,丁过桥要用10分钟,显然,两个人走路的速度等于其中较慢那个人的速度,问题是他们全部过桥最少要用多长时间?
由于甲过桥时间最短,那么每次传递手电的工作应有甲完成
甲每次分别带着乙丙丁过桥
例如:
第一趟:甲,乙过桥且甲回来
第二趟:甲,丙过桥且甲回来
第一趟:甲,丁过桥
一共用时19小时
9.欧几里德游戏:开始的时候,白板上有两个不相等的正整数,两个玩家交替行动,每次行动时,当前玩家都必须在白板上写出任意两个已经出现在板上的数字的差,而且这个数字必须是新的,也就是说,和白板上的任何一个已有的数字都不相同,当一方再也写不出新数字时,他就输了。请问,你是选择先行动还是后行动?为什么?
设最初两个数较大的为a, 较小的为b,两个数的最大公约数为factor
则最终能出现的数包括: factor, factor*2, factor*3, ..., factor*(a/factor)=a. 一共a/factor个。
如果a/factor 是奇数,就选择先行动;否则就后行动
习题2
1.如果T1(n)=O(f (n)),T2(n)=O(g(n)),解答下列问题:
(1)证明加法定理:T1(n)+T2(n)=max{O(f (n)), O(g(n))};
(2)证明乘法定理:T1(nT2(n)=O(f (n))×O(g(n));
(3)举例说明在什么情况下应用加法定理和乘法定理
,(1)
(2)
(3)比如在
for(f(n))
{
for(g(n))
}
中应该用乘法定理
如果在“讲两个数组合并成一个数组时”,应当用加法定理
2.考虑下面的算法,回答下列问题:算法完成什么功能?算法的基本语句是什么?基本语句执行了多少次?算法的时间复杂性是多少?
(1)完成的是1-n的平方和
基本语句:s+=i*i,执行了n次
时间复杂度O(n)
(2)(2)完成的是n的平方
基本语句:return Q(n-1) + 2 * n 1,执行了n次
时间复杂度O(n)
3. 分析以下程序段中基本语句的执行次数是多少,要求列出计算公式。
   
(1)基本语句2*i<n执行了n/2次
基本语句y = y + i * j执行了2/n次
一共执行次数=n/2+n/2=O(n)
(2)基本语句m+=1执行了(n/2)*n=O(n*n)
4. 使用扩展递归技术求解下列递推关系式:
(1)    (2)
(1) int T(int n)                                     
{                       
  if(n==1)
return 4;
else if(n>1)
return 3*T(n-1);
}
(2)
int T(int n)                   
{
  if(n==1)
return 1;
else if(n>1)
return 2*T(n/3)+n;
}
5. 求下列问题的平凡下界,并指出其下界是否紧密。
(1)求数组中的最大元素; 
(2)判断邻接矩阵表示的无向图是不是完全图;
(3)确定数组中的元素是否都是惟一的;
(4)生成一个具有n个元素集合的所有子集
(1)Ω(n)  紧密?
(2)Ω(n*n)
(3)Ω(logn+n)(先进行快排,然后进行比较查)

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