第一章算法概述 1.算法：解决问题的一种方法或过程；由若干条指令组成的有穷指令。 2.算法的性质： 1)输入：有零个或多个输入 2)输出：有至少一个输出 3)确定性：每条指令是清晰的、无歧义的 4)有限性：每条指令的执行次数和时间都是有限的 3.算法与程序的区别 程序是算法用某种程序设计语言的具体实现 程序可以不满足算法的有限性 4.算法复杂性分析 1)算法的复杂性是算法运行所需要的计算机资源的量，需要时间资源的量称为时间复 杂性，需要空间资源的量称为空间复杂性 2)三种时间复杂性：最坏情况、最好情况、平均情况 3)可操作性最好且最有实际价值的是最坏情况下的时间复杂性 第二章递归与分支策略 1.递归概念：直接或间接调用自身的算法 2.递归函数：用函数自身给出定义的函数 3.递归要素：边界条件、递归方程 4.递归的应用 ?汉诺塔问题 void Hanuo(int n,int a,int b,int c) { if(n==1) return; Hanuo(n-1,a,c,b); move(a,b) Hanuo(n-1,c,b,a); } ?全排列问题 void Perm(Type list[],int k,int m) { //产生list[k,m]的所有排列 if(k == m) { for(int i = 0;I <= m;i++) cout< 二、焓湿图（I-H 图）的应用 湿度图中的任意点均代表某一确定的湿空气状态，只要依据任意两个独立参数，即可在I-H 图中定出状态点，由此可查得湿空气其它性质。 如图7-6，湿空气状态点为A 点，则各参数 分别为： （1）湿度H 由A 点沿等湿线向下与辅助水 平轴相交，可直接读出湿度值。 （2）水汽分压p v 由A 点沿等湿线向下与水 汽分压线相交于C 点，在右纵坐标上读出水汽分 压值。 （3）焓I 通过A 点沿等焓线与纵轴相交， 即可读出焓值。 （4）露点温度t d 由A 点沿等湿线向下与%100=?相交于B 点，由通过B 点的等t 线读出露点温度值。 （5）湿球温度t w （或绝热饱和温度t as ） 过A 点沿等焓线与%100=?相交于D 点，由通过D 点的等t 线读出湿球温度t w 即绝热饱和温度t as 值。 例7-3 在总压101.3kPa 时，用干、湿球温度计测得湿空气的干球温度为20℃，湿球温度为14℃。试在I-H 图中查取此湿空气的其它性质：（1）湿度H ；（2）水汽分压p v ；（3）相对湿度φ；（4）焓I ；（5）露 点t d 。 解：如附图所示，作t w =14℃的等温线与φ ＝100％线相交于D 点，再过D 点作等焓线与 t=20℃的等温线相交于A 点，则A 点即为该湿空 气的状态点，由此可读取其它参数。 （1）湿度H 由A 点沿等H 线向下与辅助 水平轴交点读数为H ＝0.0075kg/kg 干气。 （2）水汽分压p v 由A 点沿等H 线向下与水汽分压线相交于C 点，在右纵坐标上读图7-6 I-H 图的用法 H I 例7-3 附图 出水汽分压p v ＝1.2kPa 。 （3）相对湿度φ 由A 点所在的等φ线，读得相对湿度φ＝50％ （4）焓I 通过A 点沿等焓线与纵轴相交，读出焓值I =39kJ/kg 干气。 （5）露点t d 由A 点沿等湿线向下与%100=?相交于B 点，由通过B 点的等t 线读出露点温度t d =10℃。 从图中可明显看出不饱和湿空气的干球温度、湿球温度及露点温度的大小关系。 数据结构C语言版无向图的邻接多重表存储表示和实现.txt只要你要，只要我有，你还外边转什么阿老实在我身边待着就行了。听我的就是,问那么多干嘛，我在你身边,你还走错路!跟着我!不能给你幸福是我的错，但谁让你不幸福，我TMD去砍了他/* 数据结构C语言版无向图的邻接多重表存储表示和实现 P166 编译环境：Dev-C++ 4.9.9.2 日期：2011年2月15日 */ #include 【程序5-1】分治法 SolutionType DandC(ProblemType P) { ProblemType P1，P2， ，P k。 if (Small(P)) return S(P)。//子问题P足够小，用S(P)直接求解 else { Divide(P，P1，P2， ，P k)。//将问题P分解成子问题P1, P2, …,P k Return Combine(DandC(P1)，DandC(P2)，…，DandC(P k))。//求解子问题，并合并解 } } 【程序5-2】一分为二的分治法 SolutionType DandC(int left，int right) { if (Small(left，right)) return S(left，right)。 else { int m=Divide(left，right)。//以m为界将问题分解成两个子问题Return Combine(DandC(left，m)，DandC(m+1，right))。//分别求解子问题，并合并解 } } 【程序5-3】可排序表类 template 第2章湿空气的状态与焓湿图的应用 第一课：湿空气 §2.1湿空气的组成和状态参数 一、湿空气的组成 湿空气=干空气+水蒸气+污染物 1．干空气：N2—78.09% O2—20.95% C O2—0.03%看成理想气体 N e—气体常数：R g=287J/k g.k H e—0.93% A r— 2．水蒸气—看成理想气体，气体常数—461J/k g.k 3．污染物 从空气调节的角度：湿空气＝干空气＋水蒸气（干空气成分基本不变，水蒸气变化大） 二、湿空气的状态参数 1．压力P（单位：帕，P a） （1）大气压力： 定义：地球表面的空气层在单位面积上所形成的压力称为大气压力； 特点：不是一个定值，随海拔高度变化而变化，随季节天气变化而变化。 一个标准大气压为1a t m＝101325P a＝1.01325b a r 当地大气压＝干空气分压力＋水蒸气分压力（B＝P g+P q） 其中水蒸气分压力（P q） 定义：湿空气中，水蒸汽单独占有湿空气的容积，并具有与湿空气相同的温度时，所产生的压力称为水蒸气分压力。 湿空气可看成理想的混合气体，湿空气的压力等于干空气的分压力与水蒸气的分压力之和： P（B）=P g+P q 湿空气中水蒸气含量越多，则水蒸气的分压力越大。 2．温度t（单位：摄氏温标0C） t（℃）以水的冰点温度为起点0℃，水的沸点100℃为定点。 3．湿空气的密度ρ 定义：单位容积空气所具有的质量，即（k g/m3) 计算式： 结论：①湿空气比干空气轻。 ②阴凉天大气压力比晴天低。 ③夏天比冬天大气压力低。 标准状态下，干空气密度 ρ干=1.205k g/m3，湿空气密度略小于干空气密度。 工程上取ρ湿=1.2k g/m3 4．含湿量d（单位：g/k g干空气）： 定义：对应于1千克干空气的湿空气所含有的水蒸气量。 d＝622g/k g干空气 在一定范围内，空气中的含湿量随着水蒸气分压力的增加而增加，但是，在一定的温度下，湿空气所能够容纳的水蒸气量有一个限度，即空气所达到饱和状态，成为饱和空气。相应具有饱和水蒸气分压力和饱和含湿量。 空气温度与饱和水蒸气分压力、饱和含湿量的关系（B=101325P a） 表1-1 空气温度t/0C 饱和水蒸气分压力 P q,b(饱和)/P a 饱和含湿量 d b(饱和)/g/k g（干空气） 10 20 30 1225 2331 4232 7.63 14.70 27.20 《数据结构》实验报告 1 2 实验题目：第四次实验《无向图的应用》 3 姓名：刘创学号：132054137 班级：1320541 4 系名：计算机工程系专业：计算机科学与技术5 指导老师：刘海静 6 实验时间：2015年6月18日星期四实验地点：软件实验室 【实验概述】 1.实验目的及要求 目的：掌握图的有关知识 要求：用图的邻接表存储无向图； 实现图的遍历等操作 2.实验原理 图的遍历 图的存储 3.实验环境（使用的软件） VC++6.0/VS2013 【实验内容】 1.实验算法设计 实验：存储图使用图的邻接表进行存储； 用深度优先排序进行遍历图 2.实验过程（源代码及描述、调试过程及分析） 调试过程中，两个实验没有出现太大的问题，理论联系实际，多时间去实践方可等心应手。 实验代码: GraphTraverse.cpp #include #define MaxVertexNum 40 //最大顶点数 using namespace std; typedef struct node //表结点 { int adjvertex; //邻接点域 InfoType info; //与边相关信息（权值） struct node *next; //指向下一个领节点的指针域 }EdgeNode; typedef struct vnode { VertexType vertex; //顶点域信息 EdgeNode *firstedge; //边表头指针 }VertexNode; typedef struct { VertexNode adjlist[MaxVertexNum];//邻接表 int vertexNum, edgeNum;//顶点数和边数 }ALGraph; //以邻接表存储的图 int visited[MaxVertexNum]; int e; void CreatAdjList(ALGraph* G) //创建无向图（邻接表） { int i, j, k; EdgeNode * p1; //因为是无向图，所以有两次建立边表的过程EdgeNode * p2; EdgeNode * p3; EdgeNode * p4; cout << "请输入无向图的顶点数和边数:"; 目录 第二章递归与分治 (3) 1、用递归思想求N! (3) 2、用递归思想求Fibonacci数列 (3) 3、用递归思想求排列问题 (4) 4、用递归思想求整数划分问题 (5) 5、用递归思想求汉诺塔问题 (6) 6、用递归思想实现插入排序 (7) 7、用分治思想实现二分查找 (8) 8、用分治法求两个大整数的乘法 (9) 9、用分治思想求一个数组的最大值与最小值 (10) 10、用分法思想实现合并排序 (12) 11、用分治思想实现快速排序 (13) 12、用分治法实现线性时间选择问题 (15) 13、用分法思想实现残缺棋盘问题 (15) 第三章动态规划法 (18) 1、矩阵连乘问题 (18) 2、最长公子序列 (20) 3、最大子段和问题 (23) 4、图像压缩问题 (28) 5、电路布线问题 (31) 6、最 (31) 7、最 (31) 第四章贪心算法 (32) 1、哈夫曼编码 (32) 4、Kruskal算法求最小生成树 (35) 5、集装箱问题 (38) 6、活动安排问题 (40) 第五章回溯法 (42) 1、用回溯法求0－1背包问题 (42) 2、用回溯法求N皇后问题 (45) 3、用回溯法求旅行售货员问题 (46) 4、用回溯法求圆排列问题 (48) 5、用回溯法求符号三角形问题 (50) 6、用回溯法求批处理作业调度问题 (52) 7、用回溯法求连续邮资问题 (54) 8、用回溯法求图的m着色问题 (57) 9、用回溯法求最大团问题 (59) 第六章回溯法 (62) 1、用分支限界法求0－1背包问题 (62) 第二章递归与分治1、用递归思想求N! 王晓东版——《计算机算法设计与分析（第四版）》P11页，例2－1 2、用递归思想求Fibonacci数列 王晓东版——《计算机算法设计与分析（第四版）》P12页，例2－2 https://www.doczj.com/doc/f64554956.html,/zykt/2/2.1.html 第2章湿空气的状态与焓湿图的应用 第一课：湿空气 §2.1湿空气的组成和状态参数 一、湿空气的组成 湿空气=干空气+水蒸气+污染物 1．干空气：N2—78.09% O2—20.95% C O2—0.03%看成理想气体 N e—气体常数：R g=287J/k g.k H e—0.93% A r— 2．水蒸气—看成理想气体，气体常数—461J/k g.k 3．污染物 从空气调节的角度：湿空气＝干空气＋水蒸气（干空气成分基本不变，水蒸气变化大） 二、湿空气的状态参数 1．压力P（单位：帕，P a） （1）大气压力： 定义：地球表面的空气层在单位面积上所形成的压力称为大气压力； 特点：不是一个定值，随海拔高度变化而变化，随季节天气变化而变 化。 一个标准大气压为1a t m＝101325P a＝1.01325b a r 当地大气压＝干空气分压力＋水蒸气分压力（B＝P g+P q） 其中水蒸气分压力（P q） 定义：湿空气中，水蒸汽单独占有湿空气的容积，并具有与湿空气相同的温度时，所产生的压力称为水蒸气分压力。 湿空气可看成理想的混合气体，湿空气的压力等于干空气的分压力与水蒸气的分压力之和： P（B）=P g+P q 湿空气中水蒸气含量越多，则水蒸气的分压力越大。 2．温度t（单位：摄氏温标0C） t（℃）以水的冰点温度为起点0℃，水的沸点100℃为定点。 3．湿空气的密度ρ 定义：单位容积空气所具有的质量，即（k g/m3) 计算式： 结论：①湿空气比干空气轻。 ②阴凉天大气压力比晴天低。 ③夏天比冬天大气压力低。 标准状态下，干空气密度 ρ干=1.205k g/m3，湿空气密度略小于干空气密度。 工程上取ρ湿=1.2k g/m3 4．含湿量d（单位：g/k g干空气）： 定义：对应于1千克干空气的湿空气所含有的水蒸气量。 d＝622g/k g干空气 在一定范围内，空气中的含湿量随着水蒸气分压力的增加而增加，但是，在一定的温度下，湿空气所能够容纳的水蒸气量有一个限度，即空气所达到饱和状态，成为饱和空气。相应具有饱和水蒸气分压力和饱和含湿量。 图 1. 填空题 ⑴设无向图G中顶点数为n，则图G至少有（）条边，至多有（）条边；若G为有向图，则至少有（）条边，至多有（）条边。 【解答】0，n(n-1)/2，0，n(n-1) 【分析】图的顶点集合是有穷非空的，而边集可以是空集；边数达到最多的图称为完全图，在完全图中，任意两个顶点之间都存在边。 ⑵任何连通图的连通分量只有一个，即是（）。 【解答】其自身 ⑶图的存储结构主要有两种，分别是（）和（）。 【解答】邻接矩阵，邻接表 【分析】这是最常用的两种存储结构，此外，还有十字链表、邻接多重表、边集数组等。 ⑷已知无向图G的顶点数为n，边数为e，其邻接表表示的空间复杂度为（）。 【解答】Ｏ(n+e) 【分析】在无向图的邻接表中，顶点表有n个结点，边表有2e个结点，共有n+2e个结点，其空间复杂度为Ｏ(n+2e)=Ｏ(n+e)。 ⑸已知一个有向图的邻接矩阵表示，计算第j个顶点的入度的方法是（）。 【解答】求第j列的所有元素之和 ⑹有向图G用邻接矩阵A[n][n]存储，其第i行的所有元素之和等于顶点i的（）。 【解答】出度 ⑺图的深度优先遍历类似于树的（）遍历，它所用到的数据结构是（）；图的广度优先遍历类似于树的（）遍历，它所用到的数据结构是（）。 【解答】前序，栈，层序，队列 ⑻对于含有n个顶点e条边的连通图，利用Prim算法求最小生成树的时间复杂度为（），利用Kruskal 算法求最小生成树的时间复杂度为（）。 【解答】Ｏ(n2)，Ｏ(elog2e) 【分析】Prim算法采用邻接矩阵做存储结构，适合于求稠密图的最小生成树；Kruskal算法采用边集数组做存储结构，适合于求稀疏图的最小生成树。 ⑼如果一个有向图不存在（），则该图的全部顶点可以排列成一个拓扑序列。 【解答】回路 ⑽在一个有向图中，若存在弧、、，则在其拓扑序列中，顶点vi, vj, vk的相对次序为（）。 【解答】vi, vj, vk 解析算法及程序实现教学设计 一、设计思想 根据《新课标》的要求，本课“解析算法”的学习目的是使学生进一步体验算法设计思想。为了让学生更易理解其算法的思想：用解析法找出数学表达式，用它来描述问题的原始数据与结果之间的关系。本堂课的设计思路：通过一元二次方程求解实例引入主题——认知主题——实践体验主题——扩展与提高这几个阶段层层深入的递进式方法使学生充分掌握解析算法。从而使学生形成解析算法的科学逻辑结构。 二、教材分析 本课的课程标准内容： 结合实例，经历分析问题、确定算法、编程求解等用计算机解决问题的基本过程，认识算法和程序设计在其中的地位和作用。掌握使用解析算法设计程序解决问题的方法基本要求：1.初步掌握解析算法。2.初步掌握解析算法的程序实现。 教材中很多例子，但是考虑到课时，具体采用了“计算1900年开始的任意一天是星期几”的问题。 三、学情分析 学生对程序的3种基本模式已有一个了解的基础，对于简单的程序段也有一定的认知意识。并且已学习了枚举算法，这对本节课的教学产生积极的作用。但学生还是会觉得算法设计比较难掌握，困难之处在于，如何将题目的设计思想转化为流程图，根据流程图写出相应的代码并通过自己编制程序上机实践来体验。因此在课堂分析过程中，学生应当从听课认识——分析理解——实践探究这些过程中全面掌握解析算法的设计思想，并能用此算法来解决日常生活问题及与其他学科有所关联的一些简单问题。 四、教学目标 知识与技能：理解解析算法的概念和特点，通过分析了解解析算法的解题结构，初步掌握对解析算法的程序实现。 过程与方法：通过具体问题分析，归纳解析算法的基本思想和方法，确定解题步骤。让学生理解如何用3步法来解决实际问题（提出问题——分析问题——解决问题）； 情感态度与价值观：通过小组合作，增进学生间的学习交流，培养合作能力，激发学生学习能动性；感受解析算法的魅力，养成始终坚持、不断积累才能获得成功的意志品质。 五、重点与难点 重点：通过计算1900年开始的任意一天是星期几，让学生理解解析算法的思想，初步 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 《数据结构》实验报告 ◎实验题目: 无向图的建立与遍历 ◎实验目的：掌握无向图的邻接链表存储，熟悉无向图的广度与深度优先遍历。 ◎实验内容：对一个无向图以邻接链表存储，分别以深度、广度优先非递归遍历输出。 一、需求分析 1.本演示程序中，输入的形式为无向图的邻接链表形式，首先输入该无向图的顶点数和边数，接着输入顶点信息，再输入每个边的顶点对应序号。 2.该无向图以深度、广度优先遍历输出。 3.本程序可以实现无向图的邻接链表存储，并以深度、广度优先非递归遍历输出。 4.程序执行的命令包括：（1）建立一个无向图的邻接链表存储（2）以深度优先遍历输出（3）以广度优先遍历输出（4）结束 5.测试数据： 顶点数和边数：6,5 顶点信息：a b c d e f 边的顶点对应序号： 0,1 0,2 0,3 2,4 3,4 深度优先遍历输出： a d e c b f 广度优先遍历输出： a d c b e f 二概要设计 为了实现上述操作，应以邻接链表为存储结构。 1.基本操作： void createalgraph(algraph &g) 创建无向图的邻接链表存储 void dfstraverseal(algraph &g,int v) 以深度优先遍历输出 void bfstraverseal(algraph &g,int v) 以广度优先遍历输出 2.本程序包含四个模块： （1）主程序模块 （2）无向图的邻接链表存储模块 （3）深度优先遍历输出模块 （4）广度优先遍历输出模块 3.模块调用图： 三详细设计 1.元素类型，结点类型和指针类型：typedef struct node { int adjvex; struct node *next; }edgenode; typedef struct vnode { char vertex; edgenode *firstedge; }vertxnode; typedef vertxnode Adjlist[maxvernum]; typedef struct { Adjlist adjlist; int n,e; }algraph; edgenode *s; edgenode *stack[maxvernum],*p; 2.每个模块的分析： （1）主程序模块 int main() 《计算机算法设计与分析》习题及答案 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（ A ）。 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. 回溯法解旅行售货员问题时的解空间树是（ A ）。 A、子集树 B 、排列树 C 、深度优先生成树 D 、广度优先生成树 5．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 6、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 7、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 8. 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 9．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 10．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 11. 备忘录方法是那种算法的变形。（B ） A、分治法 B 、动态规划法 C 、贪心法 D 、回溯法 12．哈夫曼编码的贪心算法所需的计算时间为（ B ）。 n n A、O（n2 ） B 、O（nlogn ） C 、O（2 ） D 、O（n） 13．分支限界法解最大团问题时，活结点表的组织形式是（ B ）。 A、最小堆 B 、最大堆 C 、栈 D 、数组 14．最长公共子序列算法利用的算法是（ B ）。 A、分支界限法 B 、动态规划法 C 、贪心法 D 、回溯法 15．实现棋盘覆盖算法利用的算法是（ A ）。 A、分治法 B 、动态规划法 C 、贪心法 D 、回溯法 16. 下面是贪心算法的基本要素的是（ C ）。 A、重叠子问题 B 、构造最优解 C 、贪心选择性质 D 、定义最优解 17. 回溯法的效率不依赖于下列哪些因素（ D ） A. 满足显约束的值的个数 B. 计算约束函数的时间 C.计算限界函数的时间 D. 确定解空间的时间 18. 下面哪种函数是回溯法中为避免无效搜索采取的策略（ B ） A．递归函数 B. 剪枝函数 C 。随机数函数 D. 搜索函数 19. （ D ）是贪心算法与动态规划算法的共同点。 重庆科技学院 课程设计报告 院（系）:_电气与信息工程学院专业班级:计科普0902 设计地点（单位）____计算机基础自主学习中心I306___设计题目:_________校园导游咨询____________________ 重庆科技学院 课程设计任务书设计题目：校园导游咨询 教研室主任：指导教师：向毅、陈刘奎、熊茜 2010年 12 月 20日 摘要 现代快节奏的生活使得都市人越来越渴望亲近自然，因此外出旅游现在被越来越多的都市人所看中，所以如何快速方便的找到我们想要的旅游景点的信息和最短路径就成了一个很重要的问题。 本设计基于图的结构，创建一个无向图，针对游客的实际需求，将重庆科技学院的景点编号、名称、介绍等信息放入到图的顶点当中并保存在景点文本文件当中，将两个景点的编号和它们之间的距离当作权值也保存到权值文本文件当中，利用迪杰斯特拉算法来求从一个景点到另一个景点的最短距离，利用strcmp();函数来查找景点，并显示出它的信息，从而解决了要查找景点信息和景点之间的最短路径的问题，最后按照显示屏上的提示进行相关的操作。 关键词：无向图、查找信息、最短距离、校园导游咨询 目录 摘要.................................................................................................................................................. II 1 设计内容和要求 (1) 1.1设计内容 (1) 1.1设计要求 (1) 2 概要设计 (2) 2.1 程序的模块图 (2) 2.2 主函数的概要设计 (3) 2.3 查找介绍函数的概要设计 (3) 2.4 查找最短路径函数的概要设计 (3) 2.5 退出函数的概要设计 (3) 3 详细设计 (4) 3.1 程序的流程图 (4) 3.2 主函数的详细设计 (5) 3.3 查找介绍函数的详细设计 (5) 3.4 查找最短路径函数的详细设计 (6) 3.5 退出函数的详细设计 (8) 3.6 数据结构的详细设计 (8) 4 软件测试 (10) 4.1 菜单的测试 (10) 4.2 查找景点简介的测试 (10) 4.3 查找两个景点之间的最短距离的测试 (11) 4.4 退出的测试 (11) 5 软件使用说明 (12) 6 致谢 (13) 7 参考文献 (14) 8 附录 (15) 第一章基本概念及理论 一、效果图的概念及表现意义 （一）基本概念 效果图是指设计者通过运用一定的绘画工具和表现方法，来构思主题、表达设计意图的一种创作方法。它被广泛运用于建筑设计、工业设计、视觉传达等艺术设计领域。 （二）效果图表现的意义 效果图是设计者表达其设计意图最直接的手段和形式，这表现在很多方面。 1、首先，效果图传达设计的宗旨，反映设计的内涵、合理运用表现技法组织画面，使其体现设计方案意境的表达、空间创造的思想。 2、其次，效果图通过表现技法，将设计作品在二维空间的图纸上三维立体地表达出来，可以很直观地表现设计内容，并且可以顺利地得以实施与制作。 3、此外，设计者可以借助效果图向建筑单位、业主、用户直接推荐和介绍设计意图，参与工程招标、设计竞赛等活动，具有较强的成果展示作用。 二、效果图学习方法与步骤 (一)基本原则 效果图与绘画作品的根本区别在于 :效果图为满足人们对于使用功能的要求而服务，更具有客观实用性，而绘画作品对于欣赏性、艺术性、装饰性有更高的要求。 三个基本原则：实用性、科学性、艺术性。 1、实用性 效果图以准确真实地反映设计作品效果为首要前提，以便于后期的施工与应用，有很强的实用性，且具有独特的专业特点。 建筑装饰设计表现效果图要对建筑结构、空间造型、材料色彩等因素进行详实表现，以利于后期的施工制作。 景观设计表现则要做到设计意图表达准确，功能分布与构造特点表现明确，环境气氛表现充分。 2、科学性 效果图的表现要遵循一定的科学性，严谨地按照透视关系和制图标准起稿，对光影、色彩的处理要依据色彩学理论来操作，在实用功能上要按人体工程学的要求来设计表现，并要像科学家对待科学研究一样认真操作。 对于建筑表现中结构的稳定性、家具陈设的水平性、前后空间及光线的矛盾性也应遵循科学规律去表现。 在环境、景观表现中，对于城市道路、绿化方式、建筑排列等，都应科学地布局，不能违背设计规律。 3、艺术性 效果图是后期指导产品制作施工的有效蓝图，所以形式一般较为规矩周正。在表现当中，成熟的技巧、动感的线条、完美的构图、精美的画面能为其设计平添不少风采，增加效果图的艺术感染力。在表现过程中，既要如实反映设计内容的真实实用性，又要合理地适度夸张、概括与取舍，运用素描色彩关系、构图美学原理来营造画面气氛，增强艺术表现效果。 设计特点及表现形式体现出的艺术性的高低，取决于设计者本人的艺术涵养的高低，所以要注重自身的美术绘画基本功训练，以充分展示设计者的个性，在将其融入到设计作品当中，同时，还要不断提高自己的审美意识。 严谨规范的制图才能有效地表现作品的实用性。 精细准确的透视才能逼真地表现作品的科学性。 协调完美的色彩才能充分地体现作品的艺术性。 （二）学习方法 效果图表现是一门多学科综合运用的课程。该课程的学习不仅需要具备良好的美学基础和扎实的绘画能力、了解形式美的基本法则、具备一定的标准制图能力，还需要掌握市场前沿动态，时刻引领设计表现新潮流，与时俱进。 该课程属于实践性较强的课程，仅依据基本理论、技法要领进行一般性的练习是不够的，表现技能的提高并不能在短期内实现。如果想得心应手地把设计作品完整、自信地表达出来，需要做到“三勤”：眼勤、手勤、脑勤。 1、眼勤 “勤学者不如好学者，好学者不如乐学者”干一行要爱一行，做设计也一样。要养成多观察身边的点滴事物的习惯。如在逛街时可以留心参观风格独特的建筑 实验7 无向图 一、问题描述 创建一个无向图，实现图的深度优先遍历和广度优先遍历等功能。 二、需求分析 1、简述程序的基本功能 本程序可以直接进行对图中元素的输入、输出、插入顶点、删除顶点、插入边、删除边、寻找邻接点以及深度优先遍历和广度优先遍历等功能。 2、输入的形式和输入值的范围 提供了一个功能选择界面，可以输入0~9进行功能的选择。 3、输出的形式 用户选择1选项时，程序会输出图的顶点数目和边的数目以及各条边顶点及权值； 用户选择2选项时，程序会提示输入创建图的顶点数和边数，然后逐个输入顶点，以及各条边； 用户选择3选项时，程序会提示输入顶点，然后输出该顶点的第一个邻接顶点； 用户选择4选项时，程序会提示输入顶点以及当前的邻接顶点，然后输出该顶点的下一个邻接顶点； 用户选择5选项时，程序会提示输入所要插入边的顶点以及权重； 用户选择6选项时，程序会提示输入所要插入的顶点； 用户选择7选项时，程序会提示输入所要删除的边的两个顶点； 用户选择8选项时，程序会提示输入所要删除的顶点 用户选择9选项时，程序提示输入遍历的起始顶点，然后输出深度遍历的结果； 用户选择0选项时，程序提示输入遍历的起始顶点，然后输出广度遍历的结果； 用户选择q选项时，程序结束。 4、测试数据要求 1）、选择选项时，不论输入几个字符，只读取第一个字符； 2）、选择选项时，输入的字符不能过多，若输入过多的字符就会出现异常； 3）、输入顶点时，每个元素只能是一个字符，输入多个字符会出错； 4）、在查找、插入、删除顶点或边时，会有容错提示； 5）、在查找和删除顶点或边时，若没有此元素，会给出提示； 三、概要设计 1、抽象数据类型 在该程序中，定义了一个类模板template class Graph，在该类中有*Vertices、**Edge、numEdges、numVertices 和maxVertices五个私有成员分别表示该类的顶点集、边集、现有边数、现有顶点数和顶点最大数目；自 实验一、归并排序及各种排序算法性能比较 一、实验实习目的及要求 了解归并排序等各种排序算法，并能独立在计算机上实现，同时并能够计算它们的时间复杂度，并用计算机来验证。 二、实验实习设备（环境）及要求（软硬件条件） 计算机eclipse软件，执行环境JavaSE-1.8. 三、实验实习项目、内容与步骤(注意是主要关键步骤，适当文字+代码+截图说明) 项目：对10 4 6 3 8 2 5 7进行从小到大排序，采用几种排序方法，并统计这几种方法的运行时间，与归并排序比较。 内容及步骤： (1)归并排序：将序列每次分成两组，再进行合并，直到递归完成； 1、递归调用mergeSort对数组排序 2、merge将两个有序数组合并为一个有序数组 3、主函数调用mergeSort对数组排序 4、统计时间 (2) 选择排序：每次选择一个当前最小的并和当前的相对的第一个元素交换，直到最后 只有一个元素时结束；也可选择当前最大的并与当前的相对的最后一个 元素交换，直到最后只有一个元素时结束。 1、数组长度为n，需要选择n-1次；每次选择完成后，将数组中的最大值与最后一 个元素互换，调用java.util包中Arrays类。 2、主函数调用ChooseSort对数组排序。 3、统计运行时间。 (3)插入排序：从第二个元素开始，每次插入一个到当前有序序列中，使得有序，当 所有的元素插入完毕时，就排好序了； 1、从第二个元素开始，与之前序列比较，插入到合适的位置。 2、主函数调用sort对数组排序。 3、统计运行时间 (4) 快速排序：每次选择一个中间元素，并进行交换，使得中间元素的左边比它小，右 边比它大，然后对左右两边进行递归； 1、选取一个基准位，从右边向左边看，找比基准位小的元素，再从左边向右边看， 找比基准位大的元素，若两者均存在则交换；若两者相遇，则相遇元素与基准位元素交换，然后递归排序左右半数组。 第七章 图 一、选择题 1．图中有关路径的定义是（ ）。【北方交通大学 2001 一、24 （2分）】 A ．由顶点和相邻顶点序偶构成的边所形成的序列 B ．由不同顶点所形成的序列 C ．由不同边所形成的序列 D ．上述定义都不是 2．设无向图的顶点个数为n ，则该图最多有（ ）条边。 A ．n-1 B ．n(n-1)/2 C ． n(n+1)/2 D ．0 E ．n 2 【清华大学 1998 一、5 （2分）】【西安电子科技大 1998 一、6 （2分）】 【北京航空航天大学 1999 一、7 （2分）】 3．一个n 个顶点的连通无向图，其边的个数至少为（ ）。【浙江大学 1999 四、4 (4分)】 A ．n-1 B ．n C ．n+1 D ．nlogn ； 4．要连通具有n 个顶点的有向图，至少需要（ ）条边。【北京航空航天大学 2000 一、6(2分）】 A ．n-l B ．n C ．n+l D ．2n 5．n 个结点的完全有向图含有边的数目（ ）。【中山大学 1998 二、9 （2分）】 A ．n*n Ｂ．n （n ＋１） C ．n ／2 D ．n*（n －l ） 6．一个有n 个结点的图，最少有（ ）个连通分量，最多有（ ）个连通分量。 A ．0 B ．1 C ．n-1 D ．n 【北京邮电大学 2000 二、5 （20/8分）】 7．在一个无向图中，所有顶点的度数之和等于所有边数（ ）倍，在一个有向图中，所有顶点的入度之和等于所有顶点出度之和的（ ）倍。【哈尔滨工业大学 2001 二、3 （2分）】 A ．1/2 B ．2 C ．1 D ．4 8．用有向无环图描述表达式(A+B)*（（A+B ）/A ），至少需要顶点的数目为( )。【中山大学1999一、14】 A ．5 B ．6 C ．8 D ．9 9．用DFS 遍历一个无环有向图，并在DFS 算法退栈返回时打印相应的顶点，则输出的顶点序列是( )。 A ．逆拓扑有序 B ．拓扑有序 C ．无序的 【中科院软件所 1998】 10．下面结构中最适于表示稀疏无向图的是（ ），适于表示稀疏有向图的是（ ）。 A ．邻接矩阵 B ．逆邻接表 C ．邻接多重表 D ．十字链表 E ．邻接表 【北京工业大学 2001 一、3 (2分)】 11．下列哪一种图的邻接矩阵是对称矩阵？（ ）【北方交通大学 2001 一、11 （2分）】 A ．有向图 B ．无向图 C ．AOV 网 D ．AO E 网 12． 从邻接阵矩???? ? ???? ?=01 0101 010A 可以看出，该图共有（①）个顶点；如果是有向图该图共有 （②） 条弧；如果是无向图，则共有（③）条边。【中科院软件所 1999 六、2（3分）】 ①．A ．9 B ．3 C ．6 D ．1 E ．以上答案均不正确 ②．A ．5 B ．4 C ．3 D ．2 E ．以上答案均不正确 ③．A ．5 B ．4 C ．3 D ．2 E ．以上答案均不正确 《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]焓湿图(I-H图)应用
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