北大 算法分析与设计 ss-solution3
作业三讲评2012.12.4
1
45
4.5 基站选址
使用贪心法
. 令a1, a2, … 表示基站的位置.
首先令a
1=d1+4. 对d2,d3,…, 依次检查，如果d k≤a1+4但是那么第基站没被覆盖于是取+4
a k+1>a1+4，那么第k+1基站没被覆盖，于是取a2=d k+1+4.
接着对d
k＋2,d k＋3,…依次检查，如果d j≤a2+4但是a j+1>a2+4，
基站没被覆盖取+4
那么第j+1基站没被覆盖，取a
3
=d j+1+4 ….
照此下去，直到检查完d
n
为止.
算法的伪码略.
算法的时间复杂度是O(n).
0 d1 d2 d3 d4 d5 d6
4km4km4km
a1a2
基站选址(续)
:存在最优解包含算法前
命题: 对任何正整数k，存在最优解包含算法前k步选择的基站. 证k＝1, 存在最优解包含a[1]. 若不然，有最优解b, b[1] 得到仍旧是最优解 用a[1]替换b[1]，得到仍旧是最优解. 假设对于k，存在最优解A包含算法前k步选择的基站位置， {[1][2] A={a[1],a[2],…,a[k]}∪B, 其中a[1],a[2],…,a[k]覆盖了距离d 1,d2,…,d j的房子. 那么，B是 ＝* L{d j+1,d j+2,…,d n}的最优解，否则若有关于L的更优解B，用B*替换B就得到A*，且|A*|<|A|，与A的最优性矛盾. 根据归纳基础，存在L的最优解B’={a[k+1],…,}，|B’| = |B|. 于是A’={a[1],a[2],…,a[k]}∪B’ ={a[1],a[2],…,a[k],a[k+1],…} 也是最优解. 命题对k+1也为真. 根据归纳法命题对任何k成立. 3 464.6 最小等待时间按加工时间从小到大对作业排序使得)12按加工时间从小到大对作业排序，使得t (i ) ≤t (i +1)，i = 1, 2, … , n ?1. 按照标号从小到大的次序安排所有的作业. 时间为O (n log n ). 证明 . OPT =(i , i , …,i ，若存在逆序i , i 至多n (n ?1)/2次交换，去除所有的逆序，就可以使得OPT 变到贪心法的解. 4 49 4.9 进程测试 . 取第一个进程的截止时间作为第一把进程按截止时间排序取第个进程的截止时间作为第 个测试点, 然后顺序检查能够被这个点测试的进程（开始时 间小于等于测试点），直到找到下一个不能被测试到的进程等直个 为止. 取这个进程的截止时间作为下一个测试点. …，直到检 查完所有的进程为止 证明按照步数归纳即可. 伪码略. 时间W(n)=O(n log n) t1t2t3 51?≤++32112243x x x 5.1 求解??为非负整数321,,x x x 34个. (0,0,0), (0,0,1), (0,0,2), (0,0,3), (0,0,4), (0,0,5), (0,0,6),(010) (011)(012)(013)(014)(0,1,0), (0,1,1), (0,1,2), (0,1,3), (0,1,4)(0,2,0), (0,2,1), (0,2,2) (030) (0,3,0),(1,0,0), (1,0,1), (1,0,2), (1,0,3), (1,0,4)(1,1,0), (1,1,1), (1,1,2)(,,), (,,),(,,)(1,2,0), (2,0,0), (2,0,1), (2,0,2), (2,0,3)() ()( )()(2,1,0), (2,1,1) (3,0,0), (3,0,1) 6(4,0,0) 525.2 配件选择问题回朔法：按照价格从小到大对零件排序. 设解向量为 ∑n k ∑+===+k j jl m l i ix w w i 1,...2,11} {min 其中w jl 表示第l 个供应商j 号零件的重量. 树省略解为<3123>价值为119 7 树省略，解为<3,1,2,3>, 总重量为31，价值为119. 53L i 5.3 Latin方 ,x2,…,x12>, 有24 个Latin方. >24 解向量为 1 <2,1,4,3,…>: 4个<2,3,4,1,…>: 2个,,,,个,,,,个 <2,4,1,3,…>: 2<3,1,4,2,…>: 2 <3,4,1,2,…>: 4个<3,4,2,1,…>: 2个 <4123>:2<4312>:2 <4,1,2,3,…>: 2个<4,3,1,2,…>: 2个 <4,3,2,1,…>: 4个 网络教育课程考试复习题及参考答案算法分析与设计一、名词解释：1.算法 2.程序 3.递归函数 4.子问题的重叠性质 5.队列式分支限界法 6.多机调度问题7.最小生成树二、简答题： 1.备忘录方法和动态规划算法相 比有何异同？简述之。 2.简述回溯法解题的主要步骤。 3.简述动态规划算法求解的基本要素。 4.简述回溯法的基本思想。 5.简要分析在递归算法中消除递归调用，将递归算法转化为非递归算法的方法。 6.简要分析分支限界法与回溯法的异同。7.简述算法复杂性的概念，算法复杂性度量主要指哪两个方面？8.贪心算法求解的问题主要具有哪些性质？简述之。9.分治法的基本思想是什么？合并排序的基本思想是什么？请分别简述之。10.简述分析贪心算法与动态规划 算法的异同。三、算法编写及算法应用分析题： 1.已知有3个物品： (w1,w2,w3)=(12,10,6),(p1,p2,p3)=(15,13,10),背包的容积M=20，根据0-1背包动态规划的递推式求出最优解。 2.按要求完成以下关于排序和查找的问题。①对数组A={15，29，135，18，32，1，27，25，5}，用快速排序方法将其排成递减序。②请描述递减数组进行二分搜索的基本思想，并给出非递归算法。③给出上述算法的递归算法。④使用上述算法对①所得到的结果搜索如下元素，并给出搜索过程：18，31，135。已知，=1，2，3，4，5，6，=5，=10，=3，=12，=5，=50，=6，kijr*r1234567ii1求矩阵链积A×A×A×A×A×A的最佳求积顺序（要求给出计算步骤）。1234564.根据分枝限界算法基本过程,求解0-1背包问题。已知n=3,M=20，(w1,w2,w3)=(12,10,6),(p1,p2,p3)=(15,13,10)。 5.试用贪心算法求解汽车加油问题：已知一辆汽车加满油后可行驶n公里，而旅途中有若干个加油站。试设计一个有效算法，指出应在哪些加油站停靠加油，使加油次数最少，请写出该算法。6.试用动态规划算法实现下列问题：设A和B是两个字符串。我们要用最少的字符操作，将字符串A转换为字符串B，这里所说的字符操作包括：①删除一个字符。②插入一个字符。③将一个字符改为另一个字符。请写出该算法。7.对于下图使用Dijkstra算法求由顶点a到顶点h的最短路径。be2g212ad323182cf2h 8.试写出用分治法对数组A[n]实现快速排序的算法。9.有n个活动争用一个活动室。已知活动i占用的时间区域为[s，f ]，活动i,j相容的条件是：sj≥f ii，问题的解表示为(x| x =1，2…，n,)，x表示顺序为i的活动编号活动，求一个相容的活动子集，iiii且安排的活动数目最多。xxx10.设、、是一个三角形的三条边，而且x+x+x=14。请问有多少种不同的三角形？给出解答过程。12312311. 算法设计与分析实验报告 学院信息科学与技术学院 专业班级软件工程3班 学号 20122668 姓名王建君 指导教师尹治本 2014年10月 实验四 矩阵相乘次序 一、问题提出 用动态规划算法解矩阵连乘问题。给定n 个矩阵{A 1,A 2,…,A n }，其中A i 与A i+1是可乘的，i=1,2,…,n-1。要算出这n 个矩阵的连乘积A 1A 2…A n 。由于矩阵乘法满足结合律，故计算矩阵的连乘积可以有许多不同的计算次序。这种计算次序可以用加括号的方式来确定。若一个矩阵连乘积的计算次序完全确定，也就是说该连乘积已完全加括号，则可以依此次序反复调用2个矩阵相乘的标准算法计算出矩阵连乘积。完全加括号的矩阵连乘积可递归地定义为： （1）单个矩阵是完全加括号的； （2）矩阵连乘积A 是完全加括号的，则A 可表示为2个完全加括号的矩阵连乘积B 和C 的乘积并加括号，即A=(BC)。 例如，矩阵连乘积A 1A 2A 3A 4有5种不同的完全加括号的方式：（A 1（A 2（A 3A 4））），（A 1（（A 2A 3）A 4）），（（A 1A 2）（A 3A 4）），（（A 1（A 2A 3））A 4），（（（A 1A 2）A 3）A 4）。每一种完全加括号的方式对应于一个矩阵连乘积的计算次序，这决定着作乘积所需要的计算量。若A 是一个p ×q 矩阵，B 是一个q ×r 矩阵，则计算其乘积C=AB 的标准算法中，需要进行pqr 次数乘。 （3）为了说明在计算矩阵连乘积时，加括号方式对整个计算量的影响，先考察3个矩阵{A 1,A 2,A 3}连乘的情况。设这三个矩阵的维数分别为10×100，100×5，5×50。加括号的方式只有两种：（（A 1A 2）A 3），（A 1（A 2A 3）），第一种方式需要的数乘次数为10×100×5＋10×5×50＝7500，第二种方式需要的数乘次数为100×5×50＋10×100×50＝75000。第二种加括号方式的计算量时第一种方式计算量的10倍。由此可见，在计算矩阵连乘积时，加括号方式，即计算次序对计算量有很大的影响。于是，自然提出矩阵连乘积的最优计算次序问题，即对于给定的相继n 个矩阵{A 1,A 2,…,A n }（其中矩阵Ai 的维数为p i-1×p i ，i ＝1,2,…,n ），如何确定计算矩阵连乘积A 1A 2…A n 的计算次序（完全加括号方式），使得依此次序计算矩阵连乘积需要的数乘次数最少。 二、求解思路 本实验采用动态规划算法解矩阵连乘积的最优计算次序问题。本实验的算法思路是： 1)计算最优值算法MatrixChain()：建立两张表（即程序中的**m 和**s ，利用二维指针存放），一张表存储矩阵相乘的最小运算量，主对角线上的值为0，依次求2个矩阵、3个矩阵…、直到n 个矩阵相乘的最小运算量，其中每次矩阵相乘的最小运算量都在上一次矩阵相乘的最小运算量的基础上求得，最后一次求得的值即为n 个矩阵相乘的最小运算量；另一张表存储最优断开位置。 2)输出矩阵结合方式算法Traceback()：矩阵结合即是给矩阵加括号，打印出矩阵结合方式，由递归过程Traceback()完成。分三种情况： （1）只有一个矩阵，则只需打印出A1； （2）有两个矩阵，则需打印出（A1A2）； （3）对于矩阵数目大于2，则应该调用递归过程Traceback()两次，构造出最优加括号方式。 三、算法复杂度 该算法时间复杂度最高为）（n 3 O 。 四、实验源代码 算法设计与分析考试题 及答案 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】 一、填空题（20分） 1.一个算法就是一个有穷规则的集合，其中之规则规定了解决某一特殊类型问题的一系列运算，此外，算法还应具有以下五个重要特性:确定性 有穷性 可行性 0个或多个输入 一个或多个输出 2.算法的复杂性有时间复杂性 空间复杂性之分，衡量一个算法好坏的标准是 时间复杂度高低 3.某一问题可用动态规划算法求解的显着特征是 该问题具有最优子结构性质 4.若序列X={B,C,A,D,B,C,D}，Y={A,C,B,A,B,D,C,D}，请给出序列X 和Y 的一个最长公共子序列{BABCD}或{CABCD}或{CADCD ｝ 5.用回溯法解问题时，应明确定义问题的解空间，问题的解空间至少应包含一个（最优）解 6.动态规划算法的基本思想是将待求解问题分解成若干_子问题 ，先求解_子问题 ，然后从这些子问题 的解得到原问题的解。 7.以深度优先方式系统搜索问题解的算法称为回溯法 背包问题的回溯算法所需的计算时间为o(n*2n ) ,用动态规划算法所需的计算时间为o(min{nc,2n }) 9.动态规划算法的两个基本要素是最优子结构 _和重叠子问题 10.二分搜索算法是利用动态规划法实现的算法。 二、综合题（50分） 1.写出设计动态规划算法的主要步骤。 ①问题具有最优子结构性质；②构造最优值的递归关系表达式； ③最优值的算法描述；④构造最优解； 2. 流水作业调度问题的johnson 算法的思想。 ①令N 1={i|a i =b i }；②将N 1中作业按a i 的非减序排序得到N 1’，将N 2中作业按b i 的非增序排序得到N 2’；③N 1’中作业接N 2’中作业就构成了满足Johnson 法则的最优调度。 3. 若n=4，在机器M1和M2上加工作业i 所需的时间分别为a i 和b i ，且 (a 1,a 2,a 3,a 4)=(4,5,12,10)，(b 1,b 2,b 3,b 4)=(8,2,15,9)求4个作业的最优调度方案，并计算最优值。 步骤为：N1={1，3}，N2={2，4}； N 1’={1，3}， N 2’={4，2}； 最优值为：38 4. 使用回溯法解0/1背包问题：n=3，C=9，V={6,10,3}，W={3,4,4},其解空间有长度为3的0-1向量组成，要求用一棵完全二叉树表示其解空间（从根出发，左1右0），并画出其解空间树，计算其最优值及最优解。 解空间为{(0,0,0),(0,1,0),(0,0,1),(1,0,0),(0,1,1),(1,0,1), (1,1,0),(1,1,1)}。 解空间树为： 该问题的最优值为：16 最优解为：（1，1，0） 5. 设S=｛X 1，X 2，···，X n ｝是严格递增的有序集，利用二叉树的结点来存储S 中的元素，在表示S 的二叉搜索树中搜索一个元素X ，返回的结果有两种情形，（1）在二叉搜索树的内结点中找到X=X i ，其概率为b i 。（2）在二叉搜索树的叶结点中确定X ∈（X i ，X i+1），其概率为a i 。在表示S 的二叉搜索树T 中，设存储元素X i 的结点深度为C i ；叶结点（X i ，X i+1）的结点深度为d i ，则二叉搜索树T 的平均路长p 为多少假设二叉搜索树T[i][j]=｛X i ，X i+1，···，X j ｝最优值为m[i][j]，W[i][j]= a i-1+b i +···+b j +a j ，则m[i][j](1<=i<=j<=n)递归关系表达式为什么 .二叉树T 的平均路长P=∑=+n i 1 Ci)(1*bi +∑=n j 0 dj *aj 《系统分析与设计》复习题 一．选择题： 1.面向对象的特点主要概括为（C ）。 A. 可分解性、可组合性、可分类性 B. 继承性、封装性、 多态性 C. 抽象性、继承性、封装性、多态性 D. 封装性、易维护性、 可扩展性、可重用性 2.信息按照（ C ）可以分为战略信息、战术信息和作业信息。 A. 应用领域 B. 加工顺序 C. 管理的层次 D. 反映形式 3.按照处理的对象，可把组织的信息系统分为（B ）和管理 信息系统两大类。 A. 电子数据处理系统 B. 作业信息系统 C. 决策支持系统 D. 情报处理系统 4.在开发一个企业管理信息系统时，首先要进行用户调查，调查 中收集的主要信息包括（ D ）。 A. 管理目标、人力资源、业务流程和数据流程信息 B. 组织结构、功能体系、业务流程和数据流程信息 C. 企业性质、客户资源、业务流程和数据流程信息 D. 管理目标、功能体系、业务流程和数据流程信息 5.系统流程图也称为业务流程图，它表达的是（B ）。 A. 数据在系统各部件间的流动情况 B. 对数据进行加工 处理的控制过程 C. 逻辑数据流图 D. 白盒子形式的组成系统 的每个部件 6.一般子系统的划分是在系统（ C ）阶段，根据对系统的功 能/数据分析的结果提出的。 A. 需求分析 B. 逻辑阶段 C. 总体设计 D. 详细设计 7.信息系统流程图是以新系统的（ D ）为基础绘制的。 A. E-R图 B. 管理功能图 C. 业务流程图 D. 数据流图 8.在关系规范化过程中，一般来讲，满足（C ）的关系即可 满足信息处理的要求，就可以认为是比较规范的关系。 A. 第一范式 B. 第二范式 C. 第三范式 D. BC范式 9.信息系统开发的结构化方法的一个主要原则是（ A ）。 A. 自顶向下原则 B. 自底向上原则 C. 分步实施原则 D. 重点突破原则 10.用户开发应用系统的主要手段是（ A ）。 A. 生命周期法 B. 原型法 C. 第四代语言 D. 面向对象 方法 11.系统规划的主要任务包括（ A ）。 A. 明确组织的信息需求、制定系统总体结构方案 B. 对系统进行经济、技术和使用方面的可行性研究 C. 选择计算机和网络系统的方案 D. 确定软件系统的模块结构 一。选择题 1、二分搜索算法是利用（ A ）实现的算法。 A、分治策略 B、动态规划法 C、贪心法 D、回溯法 2、下列不是动态规划算法基本步骤的是（ B ）。 A、找出最优解的性质 B、构造最优解 C、算出最优解 D、定义最优解 3、最大效益优先是（ A ）的一搜索方式。 A、分支界限法 B、动态规划法 C、贪心法 D、回溯法 4、在下列算法中有时找不到问题解的是（ B ）。 A、蒙特卡罗算法 B、拉斯维加斯算法 C、舍伍德算法 D、数值概率算法 5. 回溯法解旅行售货员问题时的解空间树是（ B ）。 A、子集树 B、排列树 C、深度优先生成树 D、广度优先生成树6．下列算法中通常以自底向上的方式求解最优解的是（ B ）。 A、备忘录法 B、动态规划法 C、贪心法 D、回溯法 7、衡量一个算法好坏的标准是（C ）。 A 运行速度快 B 占用空间少 C 时间复杂度低 D 代码短 8、以下不可以使用分治法求解的是（D ）。 A 棋盘覆盖问题 B 选择问题 C 归并排序 D 0/1背包问题 9. 实现循环赛日程表利用的算法是（ A ）。 A、分治策略 B、动态规划法 C、贪心法 D、回溯法 10、下列随机算法中运行时有时候成功有时候失败的是（C ） A 数值概率算法 B 舍伍德算法 C 拉斯维加斯算法 D 蒙特卡罗算法 11．下面不是分支界限法搜索方式的是（ D ）。 A、广度优先 B、最小耗费优先 C、最大效益优先 D、深度优先12．下列算法中通常以深度优先方式系统搜索问题解的是（ D ）。 A、备忘录法 B、动态规划法 C、贪心法 D、回溯法 13.备忘录方法是那种算法的变形。（ B ） 《算法分析与设计》作业( 一) 本课程作业由两部分组成。第一部分为”客观题部分”, 由 15个选择题组成, 每题1分, 共15分。第二部分为”主观题部分”, 由简答题和论述题组成, 共15分。作业总分30分, 将作为平时成 绩记入课程总成绩。 客观题部分: 一、选择题( 每题1分, 共15题) 1、递归算法: ( C ) A、直接调用自身 B、间接调用自身 C、直接或间接 调用自身 D、不调用自身 2、分治法的基本思想是将一个规模为n的问题分解为k个规模 较小的字问题, 这些子问题: ( D ) A、相互独立 B、与原问题相同 C、相互依赖 D、相互独立且与原问题相同 3、备忘录方法的递归方式是: ( C ) A、自顶向下 B、自底向上 C、和动态规划算法相同 D、非递归的 4、回溯法的求解目标是找出解空间中满足约束条件的: ( A ) A、所有解 B、一些解 C、极大解 D、极小解 5、贪心算法和动态规划算法共有特点是: ( A ) A、最优子结构 B、重叠子问题 C、贪心选择 D、 形函数 6、哈夫曼编码是: ( B) A、定长编码 B、变长编码 C、随机编码 D、定 长或变长编码 7、多机调度的贪心策略是: ( A) A、最长处理时间作业优先 B、最短处理时间作业优 先 C、随机调度 D、最优调度 8、程序能够不满足如下性质: ( D ) A、零个或多个外部输入 B、至少一个输出 C、指令的确定性 D、指令的有限性 9、用分治法设计出的程序一般是: ( A ) A、递归算法 B、动态规划算法 C、贪心算法 D、回溯法 10、采用动态规划算法分解得到的子问题: ( C ) A、相互独立 B、与原问题相同 C、相互依赖 D、相互独立且与原问题相同 11、回溯法搜索解空间的方法是: ( A ) A、深度优先 B、广度优先 C、最小耗费优先 D、随机搜索 12、拉斯维加斯算法的一个显著特征是它所做的随机选性决策 有可能导致算法: ( C ) A、所需时间变化 B、一定找到解 C、找不到所需的解 D、性能变差 13、贪心算法能得到: ( C ) A、全局最优解 B、 0-1背包问题的解 C、背包问题的 解 D、无解 14、能求解单源最短路径问题的算法是: ( A ) A、分支限界法 B、动态规划 C、线形规划 D、蒙特卡罗算法 15、快速排序算法和线性时间选择算法的随机化版本是: 1.一个算法就是一个有穷规则的集合，其中之规则规定了解决某一特殊类型问题的一系列运算，此外，算法还应具有以下五个重要特性:_________,________,________,__________,__________。 2.算法的复杂性有_____________和___________之分，衡量一个算法 好坏的标准是______________________。 3.某一问题可用动态规划算法求解的显著特征是 ____________________________________。 4.若序列X={B,C,A,D,B,C,D}，Y={A,C,B,A,B,D,C,D}，请给出序列X 和Y的一个最长公共子序列_____________________________。 5.用回溯法解问题时，应明确定义问题的解空间，问题的解空间至少应包含___________。 6.动态规划算法的基本思想是将待求解问题分解成若干____________，先求解___________，然后从这些____________的解得到原问题的解。 7.以深度优先方式系统搜索问题解的算法称为_____________。 8.0-1背包问题的回溯算法所需的计算时间为_____________,用动态规划算法所需的计算时间为____________。 9.动态规划算法的两个基本要素是___________和___________。 10.二分搜索算法是利用_______________实现的算法。 二、综合题（50分） 1.写出设计动态规划算法的主要步骤。 2.流水作业调度问题的johnson算法的思想。 一、选择填空 4. 业务系统规划法（BSP）的核心是（） A. 明确企业目标 B. 定义（识别）业务过程 C. 进行数据分析 D. 确定信息结构答案： C 5. 下面哪一项企业关键成功因素的特点是错误的：（）。 A. 少量的易于识别的可操作的目标 B. 可确保企业的成功 C. 由企业的所有CSF决定组织的信息需求答案： B 7. 一般子系统的划分是在系统（）阶段，根据对系统的功能/数据分析的结果提出的。 A. 需求分析 B. 逻辑阶段 C. 总体设计 D. 详细设计答案： A 10. 信息系统流程图是以新系统的（）为基础绘制的。 A. E-R图 B. 管理功能图 C. 业务流程图 D. 数据流程图答案： D 14. 信息系统开发的结构化方法的一个主要原则是（）。 A. 自顶向下原则 B. 自底向上原则 C. 分步实施原则 D. 重点突破原则答案： A 16. 一般来说，占维护工作比例最高的是（）。 A. 纠错性维护 B. 适应性维护 C. 完善性维护 D. 预防性维护答案： C 19. 系统规划的主要任务包括（）。 A. 明确组织的信息需求、制定系统总体结构方案 B. 对系统进行经济、技术和使用方面的可行性研究 C. 选择计算机和网络系统的方案 D. 确定软件系统的模块结构答案： A 20. 系统设计阶段的主要成果是（）。 A. 用户的决策方针 B. 用户的分析方案 C. 系统设计说明书 D. 系统总体设计方案答案： C 21. 信息系统建设的结构化方法中用户必须参与的原则是用户必须参与（）。 A. 系统建设中各阶段工作 B. 系统分析工作 C. 系统设计工作 D. 系统实施工作答案： A 22. 结构化生命周期法的主要缺点之一是（）。 A. 系统开发周期长 B. 缺乏标准、规范 C. 用户参与程度低 D. 主要工作集中在实施阶段答案： A 23. MIS规划的主要内容是（）。 A. MIS战略规划，组织信息需求分析，系统目标 B. 组织信息需求分析，系统目标，资源分配 C. MIS战略规划，资源分配，系统目标 D. MIS战略规划，组织信息需要分析，资源分配答案： A 28. 生命周期法的特点之一是（）。 A. 整个系统的开发工作是非劳动密集型的 B. 系统开发时间短 C. 对用户需求的变更不能做出迅速响应 D. 适合大型复杂系统答案： C 29. 系统测试中应遵循的一条原则是：测试工作应该由以下人员来承担（）。 A. 原程序作者 B. 专门的测试人员 C. 系统设计人员 D. 用户答案： B 30. 系统维护中要解决的问题来源于（）。 A. 系统分析阶段 B. 系统设计阶段 C. 系统实施阶段 D. 三者都包括答案： D 31. 在原型法中，原型是进行开发的系统的（）。 A. 反映用户最基本需求的可以运行的实验模型 B. 某一主要部分的详细设计方案（物理模型） 《算法分析与设计》作业（一） 本课程作业由两部分组成。第一部分为“客观题部分”，由15个选择题组成，每题1分，共15分。第二部分为“主观题部分”，由简答题和论述题组成，共15分。作业总分30分，将作为平时成绩记入课程总成绩。 客观题部分： 一、选择题（每题1分，共15题） 1、递归算法：（C ） A、直接调用自身 B、间接调用自身 C、直接或间接调用自身 D、不调用自身 2、分治法的基本思想是将一个规模为n的问题分解为k个规模较小的字问题，这些子问题：（D ） A、相互独立 B、与原问题相同 C、相互依赖 D、相互独立且与原问题相同 3、备忘录方法的递归方式是：（C ） A、自顶向下 B、自底向上 C、和动态规划算法相同 D、非递归的 4、回溯法的求解目标是找出解空间中满足约束条件的：（A ） A、所有解 B、一些解 C、极大解 D、极小解 5、贪心算法和动态规划算法共有特点是：（ A ） A、最优子结构 B、重叠子问题 C、贪心选择 D、形函数 6、哈夫曼编码是：（B） A、定长编码 B、变长编码 C、随机编码 D、定长或变长编码 7、多机调度的贪心策略是：（A） A、最长处理时间作业优先 B、最短处理时间作业优先 C、随机调度 D、最优调度 8、程序可以不满足如下性质：（D ） A、零个或多个外部输入 B、至少一个输出 C、指令的确定性 D、指令的有限性 9、用分治法设计出的程序一般是：（A ） A、递归算法 B、动态规划算法 C、贪心算法 D、回溯法 10、采用动态规划算法分解得到的子问题：（ C ） A、相互独立 B、与原问题相同 C、相互依赖 D、相互独立且与原问题相同 11、回溯法搜索解空间的方法是：（A ） A、深度优先 B、广度优先 C、最小耗费优先 D、随机搜索 12、拉斯维加斯算法的一个显著特征是它所做的随机选性决策有可能导致算法：（ C ） A、所需时间变化 B、一定找到解 C、找不到所需的解 D、性能变差 13、贪心算法能得到：（C ） A、全局最优解 B、0-1背包问题的解 C、背包问题的解 D、无解 14、能求解单源最短路径问题的算法是：（A ） A、分支限界法 B、动态规划 C、线形规划 D、蒙特卡罗算法 15、快速排序算法和线性时间选择算法的随机化版本是：（ A ） A、舍伍德算法 B、蒙特卡罗算法 C、拉斯维加斯算法 D、数值随机化算法 主观题部分： 二、写出下列程序的答案（每题2.5分，共2题） 1、请写出批处理作业调度的回溯算法。 #include 一．填空题(每空 2 分，共30分) 1．算法的时间复杂性指算法中的执行次数。 2．在忽略常数因子的情况下，O、和三个符号中，提供了算法运行时间的一个上界。 3．设D n表示大小为n的输入集合，t(I)表示输入为I时算法的运算时间, p(I)表示输入 I 出现的概率，则算法的平均情况下时间复杂性A(n)= 。 4．分治算法的时间复杂性常常满足如下形式的递归方程： f (n) d , n n0 f(n) af(n/c) g(n) , n n0 其中，g(n)表示。 5. 分治算法的基本步骤包括。6．回溯算法的基本思想是。 7．动态规划和分治法在分解子问题方面的不同点是。 8．贪心算法中每次做出的贪心选择都是最优选择。 9．PQ 式的分支限界法中，对于活结点表中的结点，其下界函数值越小，优先级 10．选择排序、插入排序和归并排序算法中，算法是分治算法。 11．随机算法的一个基本特征是对于同一组输入，不同的运行可能得到的结果。12. 对于下面的确定性快速排序算法，只要在步骤3 前加入随机 化步骤，就可得到一个随机化快速排序算法，该随机化步骤的功能是。 算法QUICKSORT 输入：n 个元素的数组A[1..n] 。 输出：按非降序排列的数组 A 中的元素 1. quicksort(1, n) end QUICKSORT ＿ ＿ 过程 quicksort(A, low, high) ＿ ＿ // 对 A[low..high] 中的元素按非降序排序。 ＿ 号 学 2. if low 题目内容： 一、单项选择题：（本大题共20小题，每题1分，共20分） ? 1. 组成UML有三种基本的建筑块是：（?A ），事物和图 A、关系?????????????????? B、类 C、用例?????????????????? D、实体 2、UML体系包括三个部分：UML基本构造块，（?A ）和UML公共机制 A、UML规则????????????? B、UML命名 C、UML模型????????????? D、UML约束 3、UML中的事物包括：结构事物，分组事物，注释事物和（ D) A、实体事物?????????? ???????? B、边界事物 C、控制事物?????????????????? D、动作事物 4、（ A）模型的缺点是缺乏灵活性，特别是无法解决软件需求不明确或不准确的问题 A、瀑布模型?????????????????? B、原型模型 C、增量模型?????????????????? D、螺旋模型 5、下面哪个不是UML中的静态视图（A? ） A.状态图??????????????????? B.用例图 C.对象图??????????????????? D.类图 6、（?A ）技术是将一个活动图中的活动状态进行分组，每一组表示一个特定的类、人或部门，他们负责完成组内的活动。 ? A、泳道??????????????????? B、分叉汇合 ? C、分支??????????????????? D、转移 7、下列关于状态图的说法中，正确的是（ C ） A. 状态图是UML中对系统的静态方面进行建模的五种图之一。 B. 状态图是活动图的一个特例，状态图中的多数状态是活动状态 C.活动图和状态图是对一个对象的生命周期进行建模，描述对象随时间变化的 行为。 D. 状态图强调对有几个对象参与的活动过程建模，而活动图更强调对单个反应 型对象建模 8、对反应型对象建模一般使用（?A ）图 A、状态图??????????????????? B、顺序图 ?C、活动图??????????????????? D、类图 一、选择填空 1. 信息按照（C ）可以分为战略信息、战术信息和作业信息）可以分为战略信息、战术信息和作业信息。 A. 应用领域 B. 加工顺序 C. 管理的层次 D. 反映形式 2. 按照处理的对象，可把组织的信息系统分为( B ) 和管理信息系统两大类。按照处理的对象，可把组织的信息系统分为) 和管理信息系统两大类。 A. 电子数据处理系统 B. 作业信息系统 C. 决策支持系统 D. 情报处理系统 3. 信息系统对管理职能的支持，归根到底是对( D ) 的支持。 A. 计划 B. 组织 C. 控制 D. 决策 4. 业务系统规划法（BSP）的核心是（C ） A. 明确企业目标 B. 定义（识别）业务过程 C. 进行数据分析 D. 确定信息结构 5. 下面哪一项企业关键成功因素的特点是错误的：（ B ）。 A. 少量的易于识别的可操作的目标 B. 可确保企业的成功 C. 由企业的所有CSF决定组织的信息需求 6. 下面哪一项不是信息系统局部开发层次的优势：（ D ）。 A. 相对简单的IT开发 B. 帮助理论的证明 C. 组织变化的阻力最小 D. 优化组织过程 7. 一般子系统的划分是在系统（ A ）阶段，根据对系统的功能/数据分析的结果提出的。 A. 需求分析 B. 逻辑阶段 C. 总体设计 D. 详细设计 8. 在新产品开发机构重组中，以开发某一新产品为目标，组织集设计、工艺、生产、供应、检验人员为一体的承包组，打破部门的界限，实行团队管理，以及将设计、工艺、生产制造并行交叉的作业管理，这属于（ C ）。 A. 功能内的BPR B. 组织间的BPR C. 功能间的BPR D. 功能内的BPR 9. 数据存贮设计则根据数据资源分布具体确定了数据存贮的（ A ）。 A. 逻辑方式 B. 物理方式 10. 信息系统流程图是以新系统的（ D ）为基础绘制的。 A. E-R图 B. 管理功能图 C. 业务流程图 D. 数据流程图 11. 在关系规范化过程中，一般来讲，满足（ C ）的关系即可满足信息处理的要求，就可以认为是比较规范的关系。 A. 第一范式 B. 第二范式 C. 第三范式 D. BC范式 12. RUP中的软件生命周期在时间上被分解为四个顺序的阶段，分别是：初始阶段(Inception)、细化阶段(Elaboration)、构造阶段(Construction)和交付阶段(Transition)，每个阶段结束于一个主要的里程碑(Major Milestones)。构建阶段结束时是第三个重要的里程碑：( C ) A. 生命周期目标(Lifecycle Objective)里程碑 C. 初始功能(Initial Operational)里程碑 B. 生命周期结构(Lifecycle Architecture)里程碑 D. 产品发布(Product Release)里程碑 13. 从社会经济发展的角度来看，信息化是指（ D ）。 A. 计算机和网络的应用规模与效益不断增长的过程 B. 社会上进行交换的信息量不断增长的过程 C. 计算机硬件产业、软件产业、信息服务产业不断发展的过程 D. 人们的信息活动的规模不断扩大以致在国民经济中起主导作用的过程 《算法分析与设计》作业参考答案 作业一 一、名词解释： 1.递归算法：直接或间接地调用自身的算法称为递归算法。 2.程序：程序是算法用某种程序设计语言的具体实现。 二、简答题： 1.算法需要满足哪些性质？简述之。 答：算法是若干指令的有穷序列，满足性质： （1）输入：有零个或多个外部量作为算法的输入。（2）输出：算法产生至少一个量作为输出。 （3）确定性：组成算法的每条指令清晰、无歧义。 （4）有限性：算法中每条指令的执行次数有限，执行每条指令的时间也有限。 2.简要分析分治法能解决的问题具有的特征。 答：分析分治法能解决的问题主要具有如下特征： （1）该问题的规模缩小到一定的程度就可以容易地解决； （2）该问题可以分解为若干个规模较小的相同问题，即该问题具有最优子结构性质； （3）利用该问题分解出的子问题的解可以合并为该问题的解； （4）该问题所分解出的各个子问题是相互独立的，即子问题之间不包含公共的子问题。 3.简要分析在递归算法中消除递归调用，将递归算法转化为非递归算法的方法。 答：将递归算法转化为非递归算法的方法主要有： （1）采用一个用户定义的栈来模拟系统的递归调用工作栈。该方法通用性强，但本质上还是递归， 只不过人工做了本来由编译器做的事情，优化效果不明显。（2）用递推来实现递归函数。 （3）通过Cooper 变换、反演变换能将一些递归转化为尾递归，从而迭代求出结果。 后两种方法在时空复杂度上均有较大改善，但其适用范围有限。 三、算法编写及算法应用分析题： 1.冒泡排序算法的基本运算如下： for i ←1 to n-1 do for j ←1 to n-i do if a[j] 算法分析与设计复习题及答案一、单选题 1．D 2．B 3．C 4．D 5．D 6．D 7．C 8．D 9．B 10．C 11．D 12．B 13．D 14．C 15．C 16．D 17．D 18．D 19．D 20．C 1．与算法英文单词algorithm具有相同来源的单词是（）。 A logarithm B algiros C arithmos D algebra 2．根据执行算法的计算机指令体系结构，算法可以分为（）。 Ａ精确算法与近似算法Ｂ串行算法语并行算法 Ｃ稳定算法与不稳定算法Ｄ３２位算法与６４位算法 3．具有１0个节点的完全二叉树的高度是（）。 Ａ６Ｂ５Ｃ3Ｄ 2 4．下列函数关系随着输入量增大增加最快的是（）。 Ａlog2n B n2 C 2n D n! 5．下列程序段的S执行的次数为( )。 for i ←0 to n-1 do for j ←0 to i-1 do s //某种基本操作 A.n2 B n2/2 C n*(n+1) D n(n+1)/2 6．Fibonacci数列的第十项为( )。 A 3 B 13 C 21 D 34 7．4个盘子的汉诺塔，至少要执行移动操作的次数为( )。 A 11次 B 13次 C 15次 D 17次 8．下列序列不是堆的是（）。 A 99，85，98，77，80，60，82，40，22，10，66 B 99，98，85，82，80，77，66，60，40，22，10 C 10，22，40，60，66，77，80，82，85，98，99 D 99，85，40，77，80，60，66，98，82，10，22 9．Strassen矩阵乘法的算法复杂度为（）。 ＡΘ(n3)ＢΘ(n2.807) ＣΘ(n2) ＤΘ(n) 10．集合A的幂集是（）。 A．A中所有元素的集合 B. A的子集合 C． A 的所有子集合的集合 D. 空集 11．与算法英文单词algorithm具有相同来源的单词是（）。 A logarithm B algiros C arithmos D algebra 12．从排序过程是否完全在内存中显示，排序问题可以分为（）。 Ａ稳定排序与不稳定排序Ｂ内排序与外排序 Ｃ直接排序与间接排序Ｄ主排序与辅助排序 13．下列（）不是衡量算法的标准。 Ａ时间效率Ｂ空间效率 Ｃ问题难度Ｄ适应能力 14．对于根树，出度为零的节点为（）。 Ａ０节点Ｂ根节点Ｃ叶节点Ｄ分支节点 15．对完全二叉树自顶向下，从左向右给节点编号，节点编号为１0的父节点编号为（）。 Ａ０Ｂ２Ｃ４Ｄ６ 16．下列程序段的算法时间的复杂度为（）。 for i ←0 to n do for j ←0 to m do 《系统分析与设计》复习题 一、复习要点 1.系统是由处于一定环境中的若干相互联系和相互作用的要素组成并为达到整体目的而存在的集 合。 2.信息系统是指利用计算机、网络、数据库等现代信息技术，处理组织中的数据、业务、管理和 决策等问题，并为组织目标服务的综合系统。信息系统开发的步骤是，在系统规划后，循环进行系统分析、系统设计、系统构建与实施、系统评价工作。信息系统的经济效益可分为三大类：一次性收益，非一次性收益和不可定量的收益 3.系统规划阶段的任务是对组织的环境、战略、目标、现行系统的状况进行初步调查，根据组织 目标和发展战略，确定信息系统的发展战略，对建设新系统的需求做出分析和预测，同时考虑建设新系统所受的各种约束，研究建设新系统的必要性和可能性。对于确定的信息系统项目，要明确其目标，并对目标进行权衡和量化。 4.系统分析的主要活动有系统初步调查、系统可行性研究、系统详细调查研究和新系统逻辑方案 的提出，主要任务是尽可能弄清用户对信息的需求，完成新系统的逻辑设计，规定新系统应当做什么。 5.常用的调查研究的方法有问卷调查法、召开调查会、业务实践、专家访谈、电子问卷。如果系 统初步调查结果表明，拟开发项目有必要也有可能进行时，可向主管单位提出系统开发建议书,需要进行可行性研究安排。 6.可行性研究又叫可行性分析，它是所有工程项目在开始阶段必须进行的一项工作。可行性研究 是指项目正式开发之前，先投入一定的精力，通过一套准则，从经济、技术、社会等方面对项目的必要性、可能性、合理性，以及项目所面临的重大风险进行分析和评价，得出项目是否可行的结论。可行性研究的主要成果是可行性研究报告和系统开发任务书。 7.需求分析是强调用户对新开发的信息系统的需要和要求，结合组织的目标、现状、实力和技术 等因素，通过深入细致的分析，确定出合理可行的信息系统需求，并通过规范的形式描述需求的过程。需求分析结束时，应当提出需求分析报告交上级审查。信息系统需求分为功能需求和非功能需求两类。 8.系统设计用来确定系统的结构，即系统的组成以及各组成成分之间的相互关系，详细设计用来 确定模块内部的算法和数据结构，产生描述各模块程序过程的详细设计文档。系统设计是对系统分析的深化和细化，其目的是提出能够指导信息系统实现的设计方案。系统实施以系统分析 Program算法设计与分析基础中文版答案 习题 5..证明等式gcd(m,n)=gcd(n,m mod n)对每一对正整数m,n都成立. Hint: 根据除法的定义不难证明: 如果d整除u和v, 那么d一定能整除u±v; 如果d整除u,那么d也能够整除u的任何整数倍ku. 对于任意一对正整数m,n,若d能整除m和n,那么d一定能整除n和r=m mod n=m-qn；显然，若d能整除n和r，也一定能整除m=r+qn和n。 数对(m,n)和(n,r)具有相同的公约数的有限非空集，其中也包括了最大公约数。故gcd(m,n)=gcd(n,r) 6.对于第一个数小于第二个数的一对数字,欧几里得算法将会如何处理?该算法在处理这种输入的过程中,上述情况最多会发生几次? Hint: 对于任何形如0<=m 设sqrt(x)是求平方根的函数) 算法Quadratic(a,b,c) 描述将十进制整数表达为二进制整数的标准算法 a.用文字描述 b.用伪代码描述 解答： a.将十进制整数转换为二进制整数的算法 输入：一个正整数n 输出：正整数n相应的二进制数 第一步：用n除以2，余数赋给Ki(i=0,1,2...)，商赋给n 第二步：如果n=0，则到第三步，否则重复第一步 第三步：将Ki按照i从高到低的顺序输出 b.伪代码 算法 DectoBin(n) .n]中 i=1 while n!=0 do { Bin[i]=n%2; n=(int)n/2; i++; } while i!=0 do{ print Bin[i]; i--; } 9.考虑下面这个算法,它求的是数组中大小相差最小的两个元素的差.(算法略)对这个算法做尽可能多的改进. 算法 MinDistance(A[0..n-1]) 《算法分析与设计》期末试题及参考答案 一、简要回答下列问题： 1.算法重要特性是什么？ 1.确定性、可行性、输入、输出、有穷性 2. 2.算法分析的目的是什么？ 2.分析算法占用计算机资源的情况，对算法做出比较和评价，设计出额更好的算法。 3. 3.算法的时间复杂性与问题的什么因素相关？ 3. 算法的时间复杂性与问题的规模相关，是问题大小n的函数。 4.算法的渐进时间复杂性的含义？ 4．当问题的规模n趋向无穷大时，影响算法效率的重要因素是T(n)的数量级，而其他因素仅是使时间复杂度相差常数倍，因此可以用T(n)的数量级(阶)评价算法。时间复杂度T(n)的数量级(阶)称为渐进时间复杂性。 5.最坏情况下的时间复杂性和平均时间复杂性有什么不同？ 5. 最坏情况下的时间复杂性和平均时间复杂性考察的是n固定时，不同输入实例下的 算法所耗时间。最坏情况下的时间复杂性取的输入实例中最大的时间复杂度： W(n) = max{ T(n，I) } , I∈Dn 平均时间复杂性是所有输入实例的处理时间与各自概率的乘积和： A(n) =∑P(I)T(n，I) I∈Dn 6.简述二分检索（折半查找）算法的基本过程。 6. 设输入是一个按非降次序排列的元素表A[i：j] 和x，选取A[(i+j)/2]与x比较， 如果A[(i+j)/2]=x，则返回(i+j)/2，如果A[(i+j)/2]算法分析与设计复习题及参考答案
算法设计与分析(作业三)
算法设计与分析考试题及答案
系统与设计复习题
算法设计与分析复习题目及答案
算法分析与设计作业及参考答案样本
算法设计与分析考试题及答案
信息系统分析与设计考试相关习题及答案
最新算法分析与设计作业(一)及参考答案讲课讲稿
(完整版)算法设计与分析期末考试卷及答案a
软件系统分析与设计考试题
信息系统分析与设计考试题库及答案
《算法分析与设计》作业参考答案
算法分析与设计复习题及答案
系统分析与设计复习题
算法设计与分析基础课后习题答案
《算法分析与设计》期末试题及参考答案
- 算法分析与设计考试题目
- 算法分析与设计复习题及答案
- 算法分析与设计试题
- 算法设计与分析复习题目及答案
- 算法设计与分析复习题目及答案
- 算法设计与分析课程期末试卷A卷自测
- 算法设计与分析考试题及答案
- 《算法分析与设计》期末考试复习题纲(完整版)
- 算法分析与设计复习题及参考答案
- 算法设计与分析试卷及答案
- 算法分析与设计试卷(答案)
- 算法设计与分析考试题目及答案
- 2015年算法分析与设计期末考试试卷A卷
- 算法设计与分析期末考试卷及答案a.(优选)
- 算法分析与设计试题完整版
- 《算法分析与设计试卷2016-2017》
- 《算法分析与设计》期末考试复习题纲(完整版)
- 《算法分析与设计》期末试题及参考答案
- 算法设计与分析考试题目及复习资料
- 算法分析与设计考试题目