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算法合集之《浅谈数形结合思想在信息学竞赛中的应用》

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浅谈数形结合思想在信息学竞赛中的应用

安徽省芜湖一中周源

目录

目录 (1)

摘要 (2)

关键字 (2)

引子 (3)

以形助数 (3)

[例一]Raney引理的证明 (3)

[题意简述] (3)

[分析] (3)

目标图形化 (3)

小结 (4)

[例二]最大平均值问题(USACO 2003 March Open) (4)

[题意简述] (4)

[分析] (5)

目标图形化 (5)

构造下凸折线 (5)

维护下凸折线 (6)

最后的优化:利用图形的单调性 (7)

小结 (7)

以数助形 (7)

[例三]画室(POI oi V Stage I) (8)

[题意简述] (8)

[分析] (8)

目标数值化 (9)

动态规划解题 (9)

小结 (10)

总结 (10)

附录 (11)

关于2003年上海市选拔赛题Sequence (11)

[题意简述] (11)

[分析] (11)

论文附件 (12)

参考文献 (12)

摘要

数与形是数学中两个最古老而又最基本的对象,数形结合又是一种重要的数学思想。

本文主要以当今信息学奥赛中几道试题为例,从以形助数和以数助形两个侧重点讨论了数形结合思想在信息学竞赛解题中广阔的应用前景。

最后文章分析指出数形结合思想的两个重要特性并由此提出“数形结合”重在有机的结合,希望对同学们在实际比赛中灵活的运用数形结合思想有一些帮助。

关键字

信息学竞赛数学思想数形结合思想

以数助形以形助数

辩证矛盾多元性个体差异性

思维、编程、时间、空间复杂度

引子

数与形是数学中两个最古老而又最基本的对象,数形结合又是一种重要的数学思想。

在当今信息学竞赛中,某些纷繁复杂的试题背后,往往蕴含着丰富的几何背景,而计算几何类问题却又需要借助计算机强大的实数运算能力。正如华罗庚先生所说的“数形结合千般好”,在算法和程序设计中,巧妙地运用数形结合思想,可以顺利的破解问题,化难为易,找到问题的解题思路。

数形结合思想常包括以形助数、以数助形两个方面。

以形助数

正如前文所述,一些试题中繁杂的代数关系身后往往隐藏着丰富的几何背景,而借助背景图形的性质,可以使那些原本复杂的数量关系和抽象的概念,显得直观,从而找到设计算法的捷径。

[例一]Raney引理的证明

[题意简述]

设整数序列A = {A i, i=1, 2, …, N},且部分和S k=A1+…+A k,序列中所有的数字的和S N=1。

证明:在A的N个循环表示1中,有且仅有一个序列B,满足B的任意部分和S i均大于零。

[分析]

先来看一个例子,若有序列A = <1, 4, -5, 3, -2, 0>,其6个循环表示为

1.<1, 4, -5, 3, -2, 0>

2.<4, -5, 3, -2, 0, 1>

3.<-5, 3, -2, 0, 1, 4>

4.<3, -2, 0, 1, 4, -5>

5.<-2, 0, 1, 4, -5, 3>

6.<0, 1, 4, -5, 3, -2>

其中只有第4个序列,部分和为3, 1, 1, 2, 6, 1,满足成为序列B的条件。

若要用一般的代数或是组合方法来证明这个有趣的结论,似乎无从下手,但若要想到了用“形”来帮忙,问题就简单多了。

目标图形化

周期性的推广A序列,得到一个无穷序列,便于观察其循环表示,得到:

1先设一个序列是环状的,则从其任意一个字符处断开以后形成的非环序列即为该序列的一个循环表示。

同时计算这个序列的部分和S i ,因为这个序列是周期性的,因此对于所有的k >0,均有S k +N =S k +1。如果做出这个函数的图像,则可以说函数有一个“平均斜

率”为N

1:每沿横轴正方向走N 个单位,函数值就增加1。于是如下图所示,可以用两条斜率为N

1的直线“夹住”函数包含的所有点:

图 1 无穷序列的部分和函数图像

图示中N =6,且使用了上文举的例子。注意较低的那条直线,在每连续的N

个单位长度中,它与函数图像有且仅有一个交点,这是因为斜率是N

1的直线在每N 个单位长度中最多到达一次整数点。这个交点是在这以后的N 个点中的最低值,因此由此处的后一个位置导出的循环表示的所有部分和均为正数。而同时每连续N 个单位长度仅有一个交点也证明了解的唯一性。

小结

一个简单的几何论证就证明了著名的Raney 引理,其简练是其他方法不能企及的。

Raney 引理有很广泛的应用,Catalan 数以及扩展Catalan 数的组合公式就可以用该引理轻松解决。比如今年上海市选拔赛第二天比赛中的序列(Sequence)以及OIBH 练习赛中的项链,使用Raney 引理都是最简单的方法之一。2

用几何图形辅助思考,不只停留在组合计数这一类中,更渗透在算法设计和优化的每一个分支中,近年来流行的“斜率优化”法是另一个很好的例子。

[例二]最大平均值问题(USACO 2003 March Open)

[题意简述]

读入一列正数,a 1, a 2, …, a N ,以及一个数F 。定义1),(+?++=

i j a a j i ave j

i ,i ≤j 。 2 用Raney 引理解答Sequence 的过程,详见附录。

求Max{ave(a , b ), 1≤a , b ≤N ,且a ≤b -F +1},即求一段长度大于等于F 且平均值最大的子串。

范围:F ≤N ≤105。

[分析]

简单的枚举算法可以这样描述:每次枚举一对满足条件的(a , b ),即a ≤b -F +1,检查ave(a , b ),并更新当前最大值。

然而这题中N 很大,N 2的枚举算法显然不能使用,但是能不能优化一下这个效率不高的算法呢?答案是肯定的。

目标图形化

首先一定会设序列a i 的部分和:S i =a 1+a 2+…+a i ,,特别的定义S 0=0。

这样可以很简洁的表示出目标函数)1(),(1

???=?i j S S j i ave i j !

如果将S 函数绘在平面直角坐标系内,这就是过点S j 和点S i -1直线的斜率! 于是问题转化为:平面上已知N +1个点,P i (i , S i ),0≤i ≤N ,求横向距离大于等于F 的任意两点连线的最大斜率。

构造下凸折线

有序化一下,规定对i

G i = {P j , 0≤j ≤i -F }

特别的,当i

其明确的物理意义为:在平方级算法中,若要检查ave(a , b ),那么一定有P a ∈G b ;因此平方级的算法也可以这样描述,首先依次枚举P b 点,再枚举P a ∈G b ,同时检查k(P a P b )。

若将P i 和G i 同时列出,则不妨称P i 为检查点,G i 中的元素都是P i 的被检查点。

当我们考察一个点P t 时,朴素的平方级算法依次选取G t 中的每一个被检查点p ,考察直线p P t 的斜率。但仔细观察,若集合内存在三个点P i , P j , P k ,且i k(P j , P k ),就很容易可以证明P j 点是多余的。

图 2

若k(P t, P j) > k(P t, P i),那么可以看出,P t点一定要在直线P i P j的上方,即阴影所示的1号区域。同理若k(P t, P j) > k(P t, P k),那么P t点一定要在直线P j P k的下方,即阴影所示的2号区域。

综合上述两种情况,若P t P j的斜率同时大于P t P i和P t P k的,P t点一定要落在两阴影的重叠部分,但这部分显然不满足开始时t>j的假设。于是,P t落在任何一个合法的位置时,P t P j的斜率要么小于P t P i,要么小于P t P k,即不可能成为最大值,因此P j点多余,完全可以从检查集合中删去。

这个结论告诉我们,任何一个点P t的检查集合中,不可能存在一个对最优结果有贡献的上凸点,因此我们可以删去每一个上凸点,剩下的则是一个下凸折线。最后需要在这个下凸折线上找一点与P t点构成的直线斜率最大——显然这条直

,如图所示。

线是在与折线相切时斜率最大

图 3

维护下凸折线

这一小节中,我们的目标是:用尽可能少的时间得到每一个检查点的下凸折

线。

算法首先从P F开始执行:它是检查集合非空的最左边的一个点,集合内仅有一个元素P0,而这显然满足下凸折线的要求,接着向右不停的检查新的点:P F+1, P F+2, …, P N。

检查的过程中,维护这个下凸折线:每检查一个新的点P t,就可以向折线最右端加入一个新的点P t-F,同时新点的加入可能会导致折线右端的一些点变成上凸点,我们用一个类似于构造凸包的过程依次删去这些上凸点,从而保证折线的下凸性。由于每个点仅被加入和删除一次,所以每次维护下凸折线的平摊复杂度为O(1),即我们用O(N)的时间得到了每个检查集合的下凸折线。

最后的优化:利用图形的单调性

最后一个问题就是如何求过P t点,且与折线相切的直线了。一种直接的方法就是二分,每次查找的复杂度是O(log2N)。但是从图形的性质上很容易得到另一种更简便更迅速的方法:由于折线上过每一个点切线的斜率都是一定的3,而且根据下凸函数斜率的单调性,如果在检查点P t时找到了折线上的已知一个切点A,那么A以前的所有点都可以删除了:过这些点的切线斜率一定小于已知最优解,不会做出更大的贡献了。

于是另外保留一个指针不回溯的向后移动以寻找切线斜率即可,平摊复杂度为为O(1)。

至此,此题算法时空复杂度均为O(N),得到了圆满的解决。

小结

回顾本题的解题过程,一开始就确立了以平面几何为思考工具的正确路线,很快就发现了检查集合中对最优解有贡献的点构成一个下凸函数这个重要结论,之后借助计算几何中求凸包的方法维护一个下凸折线,最后还利用下凸函数斜率的单调性发现了找切线简单方法。题解围绕平面几何这个中心,以斜率为主线,整个解题过程一气呵成,又避免了令人头晕的代数式变换,堪称以形助数的经典例题。

顺便提一下:这种方法在加速决策过程,很多动态规划算法都可以运用本题“斜率优化”的方法提高算法效率。如IOI 2002的batch和BOI 2003的euro等。至于这类题目的共同特点,还是很值得研究的,但不在本文讨论范围内,因而不再讨论,但欢迎有兴趣的同学以后和我交流。

以数助形

古希腊的毕达哥拉斯认为“万物皆数”,的确,数是反映事物本质特征的最好方法之一。数学发展史上,正是在解析几何创立之后,人们才对各种繁杂的曲线有了更深入的了解。如今信息时代中,计算机处理各类事物,最终无不是归结于二进制数的基本运算,数的重要性可见一斑。

在当今信息学竞赛中,一些试题给出的描述中图形极为复杂,容易使选手陷入“迷魂阵”,在这种情况下,以数助形,一举抓住其本质特征,不失为解题的一种好方法。

3由于折线没有连续性,因此更准确的应该说,过每一个点切线斜率的范围都一定的。

[例三]画室(POI oi V Stage I)

[题意简述]

定义尺寸为0的方阵为一个1*1的矩阵,在其唯一的一个方格中有一个小孔。

对于i>0,递归的定义尺寸为i的方阵如下图所示:

图 4

给定方阵的尺寸N,以及另外两个参数X和Y。准备两个尺寸为N的方阵,一个叠放在另一个上面,再将上面的方阵向右移动X列,同时向上移动Y行。

如此操作之后,求两个方阵有多少个公共的孔。

如右上图,尺寸为2的方阵,向右平移2列,向上平移2行。则两个方阵有3个公共小孔。

范围:N≤100。

[分析]

直接分析两个方阵相交后的情况是可行的,我曾经看过一些集训队前辈的解题报告,都是这么分析的,但是方法很繁,思考量很大。

下图是某解题报告中的一个说明附图,报告中先标出两个方阵的相交区域,再分情况讨论。显然可以看出,直接从“形”来分析本题,路子是很坎坷的。

图 5

目标数值化

我们不如换至和“形”相对的另一面“数”来思考,按照下图所示的x, y方向为每行每列从0开始编号,最大至2N-1,于是每一个方格都有唯一的坐标(x, y)。

图 6

下面来研究一下在什么条件下,一个方格P(x, y)内有小孔。由于方阵是二分递归定义的,于是我们很自然联想到将x和y化为二进制。设x和y的二进制表示分别为:

a1a2a3…a N和b1b2b3…b N

来看两个数的第1位,a1和b1,如下图,它们一共有4种取值方法,其分布分别对应着递归定义中的左上、左下、右上、右下四块区域。显然当a1=0且b1=1时无论以后各位取什么数,P点内都不会有小孔:因为其已经落在了左上无孔区。否则可以同理讨论两个数的第2位,第3位……

图7 示意(a1, b1)的取值分布情况

得到的结论是,当且仅当不存在1≤i≤N,满足a i=0且b i=1时,方格P内有小孔。不妨称这个为方格的有孔性质。

动态规划解题

后面的问题就非常简单了,题目要找的无非是这样的有序数对(x, y)的个数:0≤x, y,x+X, y+Y≤2N-1,且(x, y),(x+X, y+Y)的二进制表示都满足有孔性质称这个为方格的有公共孔性质。

我们可以采用动态规划的方法:首先将X, Y也都转化成二进制形式:

p1p2p3…p N和q1q2q3…q N

以位数为阶段,通过记录进位情况保证无后效性:f(i, k1, k2)表示第i位至第

N位部分满足有公共孔性质的有序对总数,且要满足这一部分有序对的坐标和对应部分的X, Y相加进位分别是k1和k2:显然0≤k1, k2≤1。

动态规划的状态转移是非常简单的,但描述比较复杂:每一次转移需要约(22)2=16次运算,因此不再赘述,有兴趣的读者可以查看附件中的程序。

最后说明一下,题目所要的答案就是f(1, 0, 0)。

算法若不算上高精度,时间复杂度为O(N),若使用循环数组,空间上仅需要常数个高精度数组4,而且实现程序也极为简单,包括高精度也不过100多行。对比从“形”上得出的算法,“数”的优越性是不言而喻的。

小结

回顾解题过程,当分析发现两方阵相交情况较复杂,不宜讨论时,我们决定避开“形”的正面冲突,而从“数”这方面下手,很快便取得了令人满意的效果:方格的有孔性质和有公共孔性质使题目的要求显得简单了许多。到此就可以套用经典的动态规划算法了。

可以说本题是一个较好的例子,但类似以数助形的例题似乎比较罕见。事实上,正如前文所述,一般的计算机都是以数为基础的,同学们在写各类程序的时候,最终还是要归结到“数”来实现,对数的重要作用多少有些熟视无睹了。

而从上例又可以看出,如果试题加以适当的“误导”,选手们背离“数”的捷径,南辕北辙也不是没有可能的。因此,在遇到如同上例的题目时,面对多元化的复杂图形,化形归数,往往是抓住题目要害的好方法。

总结

数与形是现实世界中客观事物的抽象和反映,是数学的基石,也是信息学竞赛命题涉及的两个主要方面。数形结合是一种古老的数学思想,新兴的信息学奥林匹克竞赛又赋予她新的活力。

上文举了三个实例,大体上来说,都巧妙的运用了数形结合思想。但从细节上分析,它们之间仍略有差异。

其一,三者从两个不同的侧重点阐述了数形结合思想的内涵,即以形助数和以数助形。但在实际问题中,数和形决没有明确的界限,数形结合思想也并不仅仅局限于文中提出的两个方面。更多的情况下,数与形互相促进、互相包含,在一定条件下互相转化,可以用“数形互助”一词来形容。

这,体现了数形的辩证矛盾关系和数形结合思想的多元性。

其二,用“形”来解例题二,似乎是唯一的出路,但在例一和例三中,并不是仅仅能用文中提到的方法解题,其他精彩解法我也略知一二。但相比而言,巧妙的使用数形结合思想会大大降低思考和编程复杂度,为我们在短短的竞赛时间中迅速解题开辟了一条便捷的道路。

需要指出的是,不同的人有不同的知识结构,比赛经验等,他们对某一算法难度系数的感觉也是不同的。因而对同一题而言,不同的人可能会选择不同的数形之路解题。这,体现了数形结合思想的个体差异性。

而本文提出的三个例子,都是选择了大多数人能够接受的算法,却并不能说是每位读者心目中最简单的算法。但醉翁之意不在酒,几个小例子仅作抛砖引玉,重点在于探讨如何在信息学竞赛中运用数形结合思想。

4直接用“形”的方法做出的程序,空间复杂度是O(N)的,而且程序很长,详见附录。

在信息学竞赛中运用数形结合思想,就是在处理问题时,斟酌问题的具体情形,善于抓住问题的主要矛盾,使数量关系的问题借助于几何图形直观而形象化,或者使图形问题借助于数量关系而本质化。

数形结合,重在“结合”二字。灵活的运用数形结合思想,需要重视思想的个体差异性,根据各人的现有知识水平和思维方式,有机的将抽象的数学、计算机语言与直观的图形结合起来,将抽象思维与形象思维结合起来,实现抽象概念与具体形象的联系和转化,更快更好更简单的解决实际问题。

附录

关于2003年上海市选拔赛题Sequence

[题意简述]

一个序列{A i , i =0, 1, 2, …, 3N }由3N +1项组成,每一项要么为1,要么为 -2。定义部分和S K =A 0+A 1+…+A K ,求所有满足性质P 的序列A 的数目,性质P 为:S 3N = 1且对于所有的K = 0, 1, 2, …, 3N -1, 3N ,有S K >0。即所有项的和为1,且所有部分和为正。

例如 N =2 的时候,共有3组这样的序列:

1, 1, 1, -2, 1, 1, -2,

1, 1, 1, 1, -2, 1, -2,

1, 1, 1, 1, 1, -2, -2。

范围:N ≤1000。

[分析]

[引理]任一序列A ,它的任何一种循环表示都不与自身相同。

[证明]若相同,根据循环串的性质,其必定可以分成d >1个完全相同部分。设每部分和为s ,显然有s *d =1,而d >1,则s 一定不是整数,这与序列中所有项都是整数矛盾。

因此,A 的任意循环表示都不等于A 。Q.E.D.

[定理]满足性质P 的序列个数为N N C N 131

31++。 [证明]列出所有的A 序列,一共有N N C 13+个。

根据其循环表示分类,由于[引理]的成立,每一类中一定都有3N +1个序列,

即一共N N C N 131

31++类。又因为Raney 引理成立,所以每一类中有且只有一个序列满足性质P 。

即满足性质P 的序列总数为N N C N 131

31++。Q.E.D.

同样的方法,可以推出Catalan数的公式,这里不再赘述。

论文附件

POI oi V Stage I Painter’s Studio一题,集训队前辈的解题报告:

画室解题报告.doc

特别感谢湖南长郡中学的金恺提供这份报告。

POI oi V Stage I Painter’s Studio一题,数形结合思想算法的程序:

Mal.pas

参考文献

CONCRETE MA THEMA TICS by Ronald L. Graham & Donald E. Knuth & Oren Patashnik

USA Computing Olympiad : https://www.doczj.com/doc/fc7544223.html,/usacogate

Polish Olympiad in Informatics : https://www.doczj.com/doc/fc7544223.html,.pl/

上海市NOI’2003选拔赛(SHTSC 2003)试题

数形结合思想在数学教学中的妙用from 教育教学论文网

伸展树的基本操作与应用

安徽省芜湖一中杨思雨

目录

【关键字】 (2)

【摘要】 (2)

【引言】 (2)

【伸展树的基本操作】 (2)

伸展操作Splay(x,S) (3)

伸展树的基本操作 (4)

时间复杂度分析 (5)

【伸展树的应用】 (7)

【总结】 (8)

【参考书目】 (9)

【附录】 (9)

【关键字】

伸展树基本操作应用

【摘要】

本文主要介绍了伸展树的基本操作以及其在解题中的应用。全文可以分为以下四个部分。

第一部分引言,主要说明了二叉查找树在信息学竞赛中的重要地位,并且指出二叉查找树在某些情况下时间复杂度较高,进而引出了在时间复杂度上更为优秀的伸展树。

第二部分介绍了伸展树的基本操作。并给出了对伸展树时间复杂度的分析和证明,指出伸展树的各种基本操作的平摊复杂度均为O(log n),说明伸展树是一种较平衡的二叉查找树。

第三部分通过一个例子介绍了伸展树在解题中的应用,并将它与其它树状数据结构进行了对比。

第四部分指出了伸展树的优点,总结全文。

【引言】

二叉查找树(Binary Search Tree)能够支持多种动态集合操作。因此,在信息学竞赛中,二叉排序树起着非常重要的作用,它可以被用来表示有序集合、建立索引或优先队列等。

作用于二叉查找树上的基本操作的时间是与树的高度成正比的。对一个含n 各节点的完全二叉树,这些操作的最坏情况运行时间为O(log n)。但如果树是含n个节点的线性链,则这些操作的最坏情况运行时间为O(n)。而有些二叉查找树的变形,其基本操作在最坏情况下性能依然很好,比如红黑树、A VL树等等。

本文将要介绍的伸展树(Splay Tree),也是对二叉查找树的一种改进,虽然它并不能保证树一直是“平衡”的,但对于伸展树的一系列操作,我们可以证明其每一步操作的平摊复杂度都是O(log n)。所以从某种意义上说,伸展树也是一种平衡的二叉查找树。而在各种树状数据结构中,伸展树的空间要求与编程复杂度也都是很优秀的。

【伸展树的基本操作】

伸展树是二叉查找树的一种改进,与二叉查找树一样,伸展树也具有有序性。即伸展树中的每一个节点x都满足:该节点左子树中的每一个元素都小于x,而其右子树中的每一个元素都大于x。与普通二叉查找树不同的是,伸展树可以自我调整,这就要依靠伸展操作Splay(x,S)。

伸展操作Splay(x,S)

伸展操作Splay(x,S)是在保持伸展树有序性的前提下,通过一系列旋转将伸展树S中的元素x调整至树的根部。在调整的过程中,要分以下三种情况分别处理:

情况一:节点x的父节点y是根节点。这时,如果x是y的左孩子,我们进行一次Zig(右旋)操作;如果x是y的右孩子,则我们进行一次Zag(左旋)操作。经过旋转,x成为二叉查找树S的根节点,调整结束。如图1所示

图1

情况二:节点x的父节点y不是根节点,y的父节点为z,且x与y同时是各自父节点的左孩子或者同时是各自父节点的右孩子。这时,我们进行一次Zig-Zig操作或者Zag-Zag操作。如图2所示

图2

情况三:节点x的父节点y不是根节点,y的父节点为z,x与y中一个是其父节点的左孩子而另一个是其父节点的右孩子。这时,我们进行一次Zig-Zag操作或者Zag-Zig操作。如图3所示

图3

如图4所示,执行Splay(1,S),我们将元素1调整到了伸展树S的根部。再执行Splay(2,S),如图5所示,我们从直观上可以看出在经过调整后,伸展树比原来“平衡”了许多。而伸展操作的过程并不复杂,只需要根据情况进行旋转就

可以了,而三种旋转都是由基本得左旋和右旋组成的,实现较为简单。

图 4 Splay(1,S)

图 5 Splay(2,S)

伸展树的基本操作

利用Splay操作,我们可以在伸展树S上进行如下运算:

(1)Find(x,S):判断元素x是否在伸展树S表示的有序集中。

首先,与在二叉查找树中的查找操作一样,在伸展树中查找元素x。如果x 在树中,则再执行Splay(x,S)调整伸展树。

(2)Insert(x,S):将元素x插入伸展树S表示的有序集中。

首先,也与处理普通的二叉查找树一样,将x插入到伸展树S中的相应位置上,再执行Splay(x,S)。

(3)Delete(x,S):将元素x从伸展树S所表示的有序集中删除。

首先,用在二叉查找树中查找元素的方法找到x的位置。如果x没有孩子或只有一个孩子,那么直接将x删去,并通过Splay操作,将x节点的父节点调整到伸展树的根节点处。否则,则向下查找x的后继y,用y替代x的位置,最后执行Splay(y,S),将y调整为伸展树的根。

(4)Join(S1,S2):将两个伸展树S1与S2合并成为一个伸展树。其中S1的所有元素都小于S2的所有元素。

首先,我们找到伸展树S1中最大的一个元素x,再通过Splay(x,S1)将x调整到伸展树S1的根。然后再将S2作为x节点的右子树。这样,就得到了新的伸展树S。如图6所示

图6

(5)Split(x,S):以x为界,将伸展树S分离为两棵伸展树S1和S2,其中S1中所有元素都小于x,S2中的所有元素都大于x。

首先执行Find(x,S),将元素x调整为伸展树的根节点,则x的左子树就是S1,而右子树为S2。如图7所示

图7

除了上面介绍的五种基本操作,伸展树还支持求最大值、求最小值、求前趋、求后继等多种操作,这些基本操作也都是建立在伸展操作的基础上的。

时间复杂度分析

由以上这些操作的实现过程可以看出,它们的时间效率完全取决于Splay操作的时间复杂度。下面,我们就用会计方法来分析Splay操作的平摊复杂度。

首先,我们定义一些符号:S(x)表示以节点x为根的子树。|S|表示伸展树S 的节点个数。令μ(S) = [ log|S| ],μ(x)=μ(S(x))。如图8所示

图8

我们用1元钱表示单位代价(这里我们将对于某个点访问和旋转看作一个单位时间的代价)。定义伸展树不变量:在任意时刻,伸展树中的任意节点x都至少有μ(x)元的存款。

在Splay调整过程中,费用将会用在以下两个方面:

(1)为使用的时间付费。也就是每一次单位时间的操作,我们要支付1元钱。

(2)当伸展树的形状调整时,我们需要加入一些钱或者重新分配原来树中每个节点的存款,以保持不变量继续成立。

下面我们给出关于Splay操作花费的定理:

定理:在每一次Splay(x,S)操作中,调整树的结构与保持伸展树不变量的总花费不超过3μ(S)+1。

证明:用μ(x)和μ’(x)分别表示在进行一次Zig、Zig-Zig或Zig-Zag操作前后节点x处的存款。

下面我们分三种情况分析旋转操作的花费:

情况一:如图9所示

图9

我们进行Zig或者Zag操作时,为了保持伸展树不变量继续成立,我们需要花费:

μ’(x) +μ’(y) -μ(x) -μ(y) = μ’(y) -μ(x)

≤μ’(x) -μ(x)

≤3(μ’(x) -μ(x))

= 3(μ(S) -μ(x))

此外我们花费另外1元钱用来支付访问、旋转的基本操作。因此,一次Zig 或Zag操作的花费至多为3(μ(S) -μ(x))。

情况二:如图10所示

图10

我们进行Zig-Zig操作时,为了保持伸展树不变量,我们需要花费:μ’(x) +μ’(y) +μ’(z) -μ(x) -μ(y) -μ(z) = μ’(y) +μ’(z) -μ(x) -μ(y)

= (μ’(y) -μ(x)) + (μ’(z) -μ(y))

≤(μ’(x) -μ(x)) + (μ’(x) -μ(x))

= 2 (μ’(x) -μ(x))

与上种情况一样,我们也需要花费另外的1元钱来支付单位时间的操作。

当μ’(x) <μ(x) 时,显然 2 (μ’(x) -μ(x)) +1 ≤3 (μ’(x) -μ(x))。也就是进行Zig-Zig操作的花费不超过3 (μ’(x) -μ(x))。

当μ’(x) =μ(x)时,我们可以证明μ’(x) +μ’(y) + μ’(z) <μ(x) +μ(y) +μ(z),也就是说我们不需要任何花费保持伸展树不变量,并且可以得到退回来的钱,用其中的1元支付访问、旋转等操作的费用。为了证明这一点,我们假设μ’(x) +μ’(y) + μ’(z) >μ(x) +μ(y) +μ(z)。

联系图9,我们有μ(x) =μ’(x) =μ(z)。那么,显然μ(x) =μ(y) =μ(z)。于是,可以得出μ(x) =μ’(z) =μ(z)。令a = 1 + |A| + |B|,b = 1 + |C| + |D|,那么就有[log a] = [log b] = [log (a+b+1)]。①我们不妨设b≥a,则有

[log (a+b+1)] ≥[log (2a)]

= 1+[log a]

> [log a] ②

①与②矛盾,所以我们可以得到μ’(x) =μ(x) 时,Zig-Zig操作不需要任何花费,显然也不超过3 (μ’(x) -μ(x))。

情况三:与情况二类似,我们可以证明,每次Zig-Zag操作的花费也不超过3 (μ’(x) -μ(x))。

以上三种情况说明,Zig操作花费最多为3(μ(S)-μ(x))+1,Zig-Zig或Zig-Zag 操作最多花费3(μ’(x)-μ(x))。那么将旋转操作的花费依次累加,则一次Splay(x,S)操作的费用就不会超过3μ(S)+1。也就是说对于伸展树的各种以Splay操作为基础的基本操作的平摊复杂度,都是O(log n)。所以说,伸展树是一种时间效率非常优秀的数据结构。

【伸展树的应用】

伸展树作为一种时间效率很高、空间要求不大的数据结构,在解题中有很大的用武之地。下面就通过一个例子说明伸展树在解题中的应用。

例:营业额统计Turnover (湖南省队2002年选拔赛)

题目大意

Tiger最近被公司升任为营业部经理,他上任后接受公司交给的第一项任务便是统计并分析公司成立以来的营业情况。Tiger拿出了公司的账本,账本上记录了公司成立以来每天的营业额。分析营业情况是一项相当复杂的工作。由于节假日,大减价或者是其他情况的时候,营业额会出现一定的波动,当然一定的波动是能够接受的,但是在某些时候营业额突变得很高或是很低,这就证明公司此时的经营状况出现了问题。经济管理学上定义了一种最小波动值来衡量这种情况:

该天的最小波动值= min { | 该天以前某一天的营业额-该天的营业额| } 当最小波动值越大时,就说明营业情况越不稳定。而分析整个公司的从成立

到现在营业情况是否稳定,只需要把每一天的最小波动值加起来就可以了。你的任务就是编写一个程序帮助Tiger来计算这一个值。

注:第一天的最小波动值为第一天的营业额。

数据范围:天数n≤32767,每天的营业额ai≤1,000,000。最后结果T≤231。

初步分析

题目的意思非常明确,关键是要每次读入一个数,并且在前面输入的数中找到一个与该数相差最小的一个。

我们很容易想到O(n2)的算法:每次读入一个数,再将前面输入的数一次查找一遍,求出与当前数的最小差值,记入总结果T。但由于本题中n很大,这样的算法是不可能在时限内出解的。而如果使用线段树记录已经读入的数,就需要记下一个2M的大数组,这在当时比赛使用TurboPascal 7.0编程的情况下是不可能实现的。而前文提到的红黑树与平衡二叉树虽然在时间效率、空间复杂度上都比较优秀,但过高的编程复杂度却让人望而却步。于是我们想到了伸展树算法。

算法描述

进一步分析本题,解题中,涉及到对于有序集的三种操作:插入、求前趋、求后继。而对于这三种操作,伸展树的时间复杂度都非常优秀,于是我们设计了如下算法:

开始时,树S为空,总和T为零。每次读入一个数p,执行Insert(p,S),将p 插入伸展树S。这时,p也被调整到伸展树的根节点。这时,求出p点左子树中的最右点和右子树中的最左点,这两个点分别是有序集中p的前趋和后继。然后求得最小差值,加入最后结果T。

解题小结

由于对于伸展树的基本操作的平摊复杂度都是O(log n)的,所以整个算法的时间复杂度是O(nlog n),可以在时限内出解。而空间上,可以用数组模拟指针存储树状结构,这样所用内存不超过400K,在TP中使用动态内存就可以了。编程复杂度方面,伸展树算法非常简单,程序并不复杂。虽然伸展树算法并不是本题唯一的算法,但它与其他常用的数据结构相比还是有很多优势的。下面的表格就反映了在解决这一题时各个算法的复杂度。从中可以看出伸展树在各方面都是优秀的,这样的算法很适合在竞赛中使用。

顺序查找线段树AVL树伸展树时间复杂度O(n2) O(nlog a) O(nlog n) O(nlog n) 空间复杂度O(n) O(a) O(n) O(n)

编程复杂度很简单较简单较复杂较简单【总结】

由上面的分析介绍,我们可以发现伸展树有以下几个优点:

(1)时间复杂度低,伸展树的各种基本操作的平摊复杂度都是O(log n)的。在树状数据结构中,无疑是非常优秀的。

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1 建设物流实训室的必要性 在社会需求的推动下,20xx年起,全国部分学校开始试办“物流管理”等相关专业,为企业培养和输送物流专业人才。这在一定程度上对物流知识和思想的传播起到了很好的作用,也的确培养了一些物流人才。他们在相关的物流岗位上发挥了作用,有效地促进了企业物流运作的变革和进步。 但是,其中反映出的问题也不少,主要体现在以下几个方面: 1.1 偏重理论培训,缺少实践环节 目前在各种认证体系中,基本上以知识性学习为主,只有少量的实际操作环节。 现代物流业很注重实际操作经验,仅有理论知识难以解决企业的实际业务问题,物流培训也必须以此为重要原则,加强实训功能,注重对实际业务的理解和对实际操作技能的掌握,才能培养出符合企业需求的人才。 1.2 教学手段单一,感性认识与理性认识不能有机结合 目前无论是高校的物流学历教育还是职业培训,普遍存在一个问题,就是教学主要以教师分散授课为主,辅以少量甚至没有参观。学员们无法全面系统地了解物流运作的整个过程,除少量悟性较高的学员外,大多数学员的物流知识结构比较凌乱。 1.3 传统实训方式已不能满足学生和企业的需要 学生实训要求在类似企业实际的环境下,并且实训的设备、软件必须是企业实际应用的,或在企业实际应用基础上改造过来。 随着国内教育教学改革的深入,实训方式创新层出不穷,旧有的实训方式尤其是模拟仿真远远不能满足现有教学的需要。 2 物流实训室设计理念 通过实训室对各节点模拟,从而展现货物的入库、仓储、流通加工、配送、出库等第三方物流企业的供应链流程。在此模拟的供应链上,配备一系列模块化的现代物流设施,如:全自动立体仓库、电子标签辅助拣货系统、电子看板,RF手持设备等,它们各自独立,又互为联系,充分体现了传统的物流运行过程通过信息化实现其战略决策系统化,管理现代化和作业自动化这一现代物流的时代特征,从而在学校实训室内营造了一个类似真实的集物资流和信息流于一体的实训教学环境。 3 实训室方案规划设计 物流实训室平面布局 主要组成部分: 全自动立体仓库及自动分拣:立体货架、全自动堆垛机及输送装置等; 普通仓储货架:重型及轻型货架; 电子标签拣货系统:重力式货架、电子标签分拣系统及拣货台等; 打包封装:多种款式的打包设备; 条码及射频系统:RF手持终端、条码打印机及多种条码阅读设备; 管理岗位:物流软件、PC及桌椅。 4 实训系统功能 之所以要在学校实训室条件下,构建一个类似真实的以第三方物流服务单元为核心的供应链仿真系统,其真实目的是想以此为学校进行现代供应链物流运作管理等相关课程的课堂理论教学提供一个有效的辅助教学手段,并为学生掌握各种现代化,自动化的物流设施设备的操作技能,提供一个实实在在的实训平台。 所以从这个意义上说,我们这套实训系统应具有以下教学实训功能: 4.1 了解和学习物流管理的内容和技术 1、仓储管理系统的操作训练

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深入探究多项式乘法的快速算法 焦作市第一中学 闵梓轩 一、 高精度、多项式与生成函数 1.1 高精度 在OI 中我们有时会碰到一些问题的必要数值超出64位整形的范围,这个时候我们就需要用到高精度方式存储。而高精度数的思想是进制思想的一个具体体现,出于正常人类的习惯,我们所使用的高精度数都采用10进制,即每一位都表示十进制上的一个数,从0~9,更进一步,为了优化高精度数运算所花费的时间与空间,我们采用了万进制,即每一位存0~9999的数,这样同时优化了程序效率,同时在输出上也没有什么太大的问题(每一位不足1000补0即可)。 当然,我们也可以用三进制、五进制、450进制,8964进制的高精度数,虽然因为在输出时会变得非常麻烦而没有人去用,但是它们的可行性正对应了进制的一种思想,比如一个十进制数12450,它的算数含义是0123410*010*510*410*210*1++++二进制数10010,它的算数含义是1 42*12*1+(把为0的位忽略),这样形如 ),0(*0N a x a x a i i n i i i ∈<≤∑=的每一位上的数字在数值表示上都乘上了某个数的一个幂的数正是进制思想的基础。在编程实现上这样的一个数我们通常用整形数组来表示,a[i]表示i 次项的系数,如果数组长度为n ,那么学过高精度的人都知道两个数相加的时间复杂度是θ(n),两个数相乘的时间复杂度是O(n^2),在信息学竞赛中,这样的时间复杂度足以满足大部分题目的需求,因为一般来说我们的数值都不会达到10^100000次方这么大。 1.2多项式 熟悉数学的我们能够发现上面这样的一个式子,如果忽略了括号中的内容的限制,那么 我们可以发现这样的式子其实就是我们所学的n 次多项式∑∞==0*)(i i i x a x A , 比如十进制数12450就是05421234++++x x x x 当x=10的时候的数值嘛。所以,当一个值b 代入多项式A(x)时,这个式子也就变成了一个值A(b)。但是要注意的是多项式的系数是没有限制的,所以多项式可以用浮点数组表示,而且我们可以惊奇地发现多项式的加法和乘法在代码上除了不需要进位之外和高精度是一样的。所以说,我们所见的b 进制数值,就是一个当x=b 的多项式的取值而已。但是在多项式中,x 的意义仅仅是一个符号而已,ai*x^i 你可以理解为ai 在数组的第i 个位置。 我们需要注意的是,n 次多项式的数组表示需要用到n+1个数,为什么?因为有n 个含x 的项和一个常数项,所以我们一般把多项式A(x)的最高次项的次数+1称作为这个多项式的次数界(次数界的真正意义是系数不为零的最高次项的次数+1,下文中提到的“次数界“为

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Press,1996 6.M.Gen,R.Cheng,Genetic Algorithms & Engineering Design, 1997 7.Wiely,Genetic Algorithms in Engineering and Computer Science,1995 8.M.Mitchell,An Introducion to Genetic Algorithms,1996 9.Davis,Genetic Algorithms and Simulated Annealing,1987 10.Davidor,Genetic Algorithms and Robotics,1991 11.Koza,Genetic Programming,1992 12.Bauer,Genetic Algorithms and Investiment Strategies,1994 遗传算法站点 1.The Genetic Algorithms Archive https://www.doczj.com/doc/fc7544223.html,/galist/ 2.Genetic Adaptive Systems LAB (GASLAB) GASLAB is hosted by the Computer Science Department of the University of Nevada-Reno. https://www.doczj.com/doc/fc7544223.html,/~sushil/papers/conference/conf.html https://www.doczj.com/doc/fc7544223.html,/ 3.http://www.mat.sbg.ac.at/~uhl/GA.html 4.https://www.doczj.com/doc/fc7544223.html,/research/gag/ email:kdejong@https://www.doczj.com/doc/fc7544223.html, publications: (downloading website) https://www.doczj.com/doc/fc7544223.html,/research/gas/pubs.html 5.Illinois Genetic Algorithms Laboratory Prof. David E. Goldberg, Director https://www.doczj.com/doc/fc7544223.html,./illigal.home.html 6.Michigan State University Genetic Algorithms Research and Applications Group (GARAGE) Bill Punch (punch@https://www.doczj.com/doc/fc7544223.html,,517-353-3541) Erik Goodman (goodman@https://www.doczj.com/doc/fc7544223.html,,517-355-6453) https://www.doczj.com/doc/fc7544223.html,/

算法合集之《左偏树的特点及其应用》

左偏树的特点及其应用 广东省中山市第一中学黄源河 【摘要】 本文较详细地介绍了左偏树的特点以及它的各种操作。 第一部分提出可并堆的概念,指出二叉堆的不足,并引出左偏树。第二部分主要介绍了左偏树的定义和性质。第三部分详细地介绍了左偏树的各种操作,并给出时间复杂度分析。第四部分通过一道例题,说明左偏树在当今信息学竞赛中的应用。第五部分对各种可并堆作了一番比较。最后总结出左偏树的特点以及应用前景。 【关键字】左偏树可并堆优先队列 【目录】 一、引言 (2) 二、左偏树的定义和性质 (2) 2.1 优先队列,可并堆 (2) 2.1.1 优先队列的定义 (2) 2.1.2 可并堆的定义 (2) 2.2 左偏树的定义 (3) 2.3 左偏树的性质 (4) 三、左偏树的操作 (6) 3.1 左偏树的合并 (6) 3.2 插入新节点 (8) 3.3 删除最小节点 (9) 3.4 左偏树的构建 (9) 3.5 删除任意已知节点 (10) 3.6 小结 (13) 四、左偏树的应用 (15) 4.1 例——数字序列(Baltic 2004) (15) 五、左偏树与各种可并堆的比较 (18) 5.1 左偏树的变种——斜堆 (18) 5.2 左偏树与二叉堆的比较 (19) 5.3 左偏树与其他可并堆的比较 (19) 六、总结 (22) 在线代理|网页代理|代理网页|https://www.doczj.com/doc/fc7544223.html,

【正文】 一、引言 优先队列在信息学竞赛中十分常见,在统计问题、最值问题、模拟问题和贪心问题等等类型的题目中,优先队列都有着广泛的应用。二叉堆是一种常用的优先队列,它编程简单,效率高,但如果问题需要对两个优先队列进行合并,二叉堆的效率就无法令人满意了。本文介绍的左偏树,可以很好地解决这类问题。 二、左偏树的定义和性质 在介绍左偏树之前,我们先来明确一下优先队列和可并堆的概念。 2.1优先队列,可并堆 2.1.1优先队列的定义 优先队列(Priority Queue)是一种抽象数据类型(ADT),它是一种容器,里面有一些元素,这些元素也称为队列中的节点(node)。优先队列的节点至少要包含一种性质:有序性,也就是说任意两个节点可以比较大小。为了具体起见我们假设这些节点中都包含一个键值(key),节点的大小通过比较它们的键值而定。优先队列有三个基本的操作:插入节点(Insert),取得最小节点(Minimum) 和删除最小节点(Delete-Min)。 2.1.2可并堆的定义 可并堆(Mergeable Heap)也是一种抽象数据类型,它除了支持优先队列的三个基本操作(Insert, Minimum, Delete-Min),还支持一个额外的操作——合并操作: H ← Merge(H1,H2) Merge( ) 构造并返回一个包含H1和H2所有元素的新堆H。 前面已经说过,如果我们不需要合并操作,则二叉堆是理想的选择。可惜合并二叉堆的时间复杂度为O(n),用它来实现可并堆,则合并操作必然成为算法的瓶颈。左偏树(Leftist Tree)、二项堆(Binomial Heap) 和Fibonacci堆(Fibonacci Heap) 都是十分优秀的可并堆。本文讨论的是左偏树,在后面我们将看到各种可并堆的比较。 在线代理|网页代理|代理网页|https://www.doczj.com/doc/fc7544223.html,

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在活动前的地理课,向学生提出“当你迷失野外,你该如何来辨别方向”这一问题,让学生课后根据自己的生活经验或向有经验的长辈请教等各类方式收集有关方法,并以作业形式上交。 2、活动过程 学生以小组为单位,全组成员上交一份解决方法,教师当场逐一宣读,答对1个得1分,答错不得分。 3、活动小结 教师讲解野外辨别方向常用的几种方法。 附: 1)平时参考地图和指南针,同时积极观察周围的地形以及身边的植物来判断正确位置。 2)利用太阳 ①冬季日出位置是东偏南,日落位置是西偏南;夏季日出位置是东偏北,日落位置是西偏北;春分、秋分前后,日出正东,日落正西。 ②只要有太阳,就可以使用手表来辨别方向。按24小时制读出当时的时刻,将小时数除以二,将得到一个小时数。把手表水平放在手上或者地上,让手表的这个时刻对准太阳所在的方位,这时手表表面12点所指的方向是北方,6点所指的方向是南方。 设计方案篇2 1、幼儿园的功能组成 包括幼儿生活用房、服务用房、和供应用房三部分。 2、幼儿园的功能分析

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3.3 多项式的乘法 一.选择题(共4小题) 1.已知(x﹣m)(x+n)=x2﹣3x﹣4,则m﹣n的值为() A.1 B.﹣3 C.﹣2 D.3 2.(x2+ax+8)(x2﹣3x+b)展开式中不含x3和x2项,则a、b的值分别为()A.a=3,b=1 B.a=﹣3,b=1 C.a=0,b=0 D.a=3,b=8 3.若2x3﹣ax2﹣5x+5=(2x2+ax﹣1)(x﹣b)+3,其中a、b为整数,则a+b之值为何?()A.﹣4 B.﹣2 C.0 D.4 4.下列计算错误的是() A.(x+a)(x+b)=x2+(a+b)x+ab B.(x+a)(x﹣b)=x2+(a+b)x+ab C.(x﹣a)(x+b)=x2+(b﹣a)x+(﹣ab) D.(x﹣a)(x﹣b)=x2﹣(a+b)x+ab 二.填空题(共8小题) 5.若(x+1)(x+a)展开是一个二次二项式,则a= 6.定义运算:a⊕b=(a+b)(b﹣2),下面给出这种运算的四个结论:①3⊕4=14;②a⊕b=b⊕a; ③若a⊕b=0,则a+b=0;④若a+b=0,则a⊕b=0.其中正确的结论序号为.(把 所有正确结论的序号都填在横线上) 7.已知m+n=3,mn=﹣6,则(1﹣m)(1﹣n)= . 8.已知(3x﹣p)(5x+3)=15x2﹣6x+q,则p+q= . 9.如图,正方形卡片A类、B类和长方形卡片C类各若干张,如果要拼一个长为(a+3b),宽为(2a+b)的长方形,则需要C类卡片张. (第9题图) 10.一个三角形的底边长为(2a+6b),高是(3a﹣5b),则这个三角形的面积是.11.计算下列各式,然后回答问题. (a+4)(a+3)= ;(a+4)(a﹣3)= ; (a﹣4)(a+3)= ;(a﹣4)(a﹣3)= .

2015年高考满分作文结尾技巧指导2015年高考经典作文素材合集

2015年高考满分作文结尾技巧指导2015年高考经典作文素材合集 2015年高考经典作文素材 1.岳飞“精忠报国” 岳飞应募参军,因战功累累不断升职,宋高宗亲手写了“精忠岳飞”四个字,制成旗后赐给他。又召他到寝阁,对他说:“中兴的大事,全部委托给你了。”金人攻打拱州、亳州,刘锜向朝廷告急,宋高宗命令岳飞火速增援,并在赐给岳飞的亲笔信中说:“设施之事,一以委卿,朕不遥度。”岳飞于是调兵遣将,分路出战,自己率领轻装骑兵驻扎在郾城,兵锋锐气十足。 但是,后来高宗和秦桧决定与金议和,向金称臣纳贡。就在岳飞积极准备渡过黄河收复失地的时候,高宗和秦桧却连发12道金字牌班师诏,命令岳飞退兵。后岳飞被以“莫须有”的罪名毒死于临安风波亭,时年仅39岁。 【分析】:“国家有难,匹夫有责”。岳飞的忠勇故事千百年来激励了一代又一代中国人。

每当外侮当前,人们总是以岳飞为榜样,坚决抵抗。

【话题】:“国难见忠心”“国家与个 人”“忠君与爱国” 2.辛弃疾忧国忧民 辛弃疾曾写《美芹十论》献给宋孝宗。论文前三篇详细分析了北方人民对女真统治者的怨恨,以及女真统治集团内部的尖锐矛盾。后七篇就南宋方面应如何充实国力,积极准备,及时完成统一中国的事业等问题,提出了一些具体的规划。但是当时宋金议和刚确定,朝廷没有采纳他的建议。 【分析】:“位卑未敢忘忧国”,为国分忧,是每一个华夏儿女义不容辞的义务。 【话题】:“责任”“爱国” 3.宋庆龄的执著 宋庆龄自1913年开始追随孙中山,致力于中国革命事业,谋求中华民族独立解放。在近70年的漫长岁月里,经过护法运动(1917年)、国民大革命(1924—1927年)、国共对立十年(1927—1937年)、抗日战争(1937—1945年)、解放战争

计算智能习题合集

计算智能 习题总集 习题一: 空缺 习题二: 1、在反馈型神经网络中,有些神经元的输出被反馈至神经元的( ) A .同层 B .同层或前层 C .前层 D .输出层 2、在神经网络的一个节点中,由激励函数计算得到的数值是该节点的( ) A .实际输出 B .实际输入 C .期望输出 D .期望值 3、在神经网络的一个节点中,由激励函数计算得到的数值,是与该节点相连的下一个节点的( ) A .实际输出 B .实际输入 C .期望输出 D .期望值 4、下面的学习算法属于有监督学习规则的是( ) A .Hebb 学习规则 B .Delta 学习规则 C .概率式学习规则 D .竞争式学习规则 E .梯度下降学习规则 F .Kohonen 学习规则 5、BP 算法适用于( ) A .前馈型网络 B .前馈内层互联网络 C .反馈型网络 D .全互联网络 6、BP 神经网络采用的学习规则是( ) A .联想式Hebb 学习规则 B .误差传播式Delta 学习规则 C .概率式学习规则 D .竞争式学习规则 习题三: 1、设论域U ={u 1, u 2, u 3, u 4, u 5}, 5 432118.06.04.02.0u u u u u A ++++=,

5 43214.06.016.04.0u u u u u B ++++=, 求 B A B A , , , 。 2、设X ={1, 5, 9, 13, 20}, Y ={1, 5, 9, 13, 20}, ~ R 是模糊关系“x 比y 大得多”。 隶属度函数: 求模糊关系矩阵~ R 3、 4、Zadeh 教授提出了著名的不相容原理,是指复杂系统的那两种矛盾( ) A .精确性和有效性 B .精确性和模糊性 C .模糊性和有效性 D .复杂性和模糊性 5、在模糊推理得到的模糊集合中取一个最能代表这个集合的单值的过程称为( ) A .去模糊 B .模糊化 C .模糊推理 D .模糊集运算 6、判断 1.一个模糊集合可以被其隶属度函数唯一定义( ) 2.隶属度越大表示真的程度越高;隶属度越小表示真的程度越低( ) 3.当隶属度函数有若干点取值为1,其余点取值为0时,该隶属度函数对应的模糊集 合可以看作一个经典集合( ) 7、简答题:试述模糊计算的主要模块及其操作内容。 ???????≥-<-<-≤-=101100100 0),(~y x y x y x y x y x R ,,,

写人作文的方法指导3个优秀示例合集

写人作文的方法指导3个优秀示例合集 ----WORD文档,下载后可编辑修改---- 写人作文的方法指导1 ⒈写景要按方位顺序,由近及远,由远及近,由上而下,由下而上,由里到外,由外到里,或由中间到四周等等有次序地描写,要主次分明,详略得当。 ⒉可以按景物的类别来写,如山、水、花、鸟;瀑、石、峰、洞;亭、台、楼阁等。要写出景物的光、色、味;既要写它的静态,也要写它的动态,还可以写出它的环境气氛。 ⒊要仔细观察,抓住在不同季节里景物的不同特点进行描写,不要硬编乱造,凭自己的想象来写。 ⒋写景中也可以具体地写些人和事,若让人、景、事三者交融一体来写,可以使作文更为感人。 ⒌写景物时不要忘掉自己与景物之间的关系,要有意识地把自己的感情、感受写进去,这样使人读了会产生一种身临其境之感。叶圣陶老爷爷写的《记金华的双龙洞》不是具有这样的特点吗? ⒍适当地、正确地引用前人描写景物的诗词歌赋,也可以为作文增色。这就需要你平时多加阅读和积累,别等用时再去找。 写景作文写作要点 景物描写在记叙文写作中往往是必不可少的。可是许多同学在写作中不懂得景物描写的特点,有的描写模糊不清,有的分不清主次,有的缺乏情感,出现了许多不应有的败笔。那么,在记叙文的写作中

应该怎样去描写自然景色呢?具体来说,景物描写应注意以下三个问题: 1、写景要有顺序。人们观赏景物都有一定的规律:或定点环顾,或边走边看。描写时也应该“顺其自然”。例如老舍先生的《济南的冬天》一文,描写济南城周围的环境时写道:“小山把济南整个儿围个圈儿,只有北边缺点口儿。这一圈小山在冬天特别可爱,好像把济南放在一个小摇篮里。”景物描写与作者的定点鸟瞰相吻合,自然清晰,形象准确。又如凡妮的《野景偶拾》一文,按照沿途所见,依次描写绕村的溪流,山梁的小路、盆地的高粱、山坡的谷穗、旷野的幽静、落日的霞光、宛如绸带的河流和公路、华美如贝雕的田野和山林。移步换形,有如移舟前进,时过景迁,景观随之改换,给人一种身临其境之感。 2、写景要有选择。写景时应要有所取有所弃,抓住最能代表彼时彼地特征的景物加以描写,其它的景色则略写或不写。老舍先生的《在烈日和暴雨下》,为了突出天气变化的过程,就着力描写了杨柳的动态:“一点风也没有时----枝条一动懒得动;有一点凉风时----枝条微微动了两下;风大起来时----柳条横着飞。”通过杨柳的动态。显示了风的从无到有、由小到大,而对暴风雨降临时其它景象的变化,作者作了简略处理。这样,抓住特征,既形象地表现了天气变化的过程,又避免了描写的呆板重复,使得文字准确而精练。 3、写景要有情致。人们观赏景物总是要带有某种感情的。因此,描写时也应该将这种感情一起表达出来,做到寓情于景,情景相映。

精选方案策划合集5篇

精选方案策划合集5篇 方案策划篇1 一、日本寿司店的总体目标 2. 产品定价及收入目标 产品定价寿司:甜鸡蛋寿司 12元加州反卷寿司12元烤鳗鱼寿司 12元樱花反卷寿司12元香辣牛肉寿司12元鱼松蟹棒寿司12元鱼松火腿寿司12元金枪鱼寿司8元球生菜寿司8元紫薯红薯寿司8元鱼松寿司 8元红心蛋黄寿司 8元飞鱼子寿司8元什锦色拉寿司 7元水果寿司 7元果冻寿司 6元火腿寿司 6元手卷:黄瓜手卷 5元/2个鱼松手卷 7元/2个金枪鱼手卷7元/2个色拉手卷 7元/2个烤鳗鱼手卷7元/2个饭团:红心蛋黄饭团 5元/2个紫薯饭团 5元/2个鱼松饭团 7元/2个金枪鱼饭团7元/2个火腿饭团 7元/2个预计每日将会有50份订单,每份订单平均10元,平均每份订单成本3元利润7元。每日将获得利润10x50=500元每日将获纯利润7x50=350元 收入目标 月收入:20190.00元年收入:240000.00元 员工工资以及支出经费:40000.00元年净收入:201900.00元 3. 发展目标 将日本寿司店发展成特色小资情调的店子。主要顾客为情侣、中

高消费水平学生、喜爱日韩的女生等。 本店以优雅的环境,日本特色的风味为主打。在提供就餐的同时能享受到不一样的优质服务。且寿司分为中高档,既能满足高消费水平学生的消费欲望,同时满足一般学生的购买能力。 立志将日本寿司店在我校附近立足,并以优质传统的特色服务收揽各新老顾客。 二、市场状况分析 1. 市场需求 自然生长的稻米和最新鲜的鱼生,用极致简单又饶有趣味的生食方式组合在一起,寿司已经迅速发展成为全世界都无法抗拒的美味新宠。寿司风潮正全面来袭。走进店堂,就可以看到一碟碟的寿司由传送带传送着,从眼前回转而过。自己伸手从传送带上取下自己爱吃的寿司,最后根据所吃的碟数来结账,这就是寿司。因其价格低廉、轻松随意,已经越来越受到普通消费者的欢迎。 作为全世界正越来越风行的日本寿司,正被越来越多追求品位和健康的人所钟爱。纽约、巴黎、伦敦、悉尼、香港,时髦都市中的寿司店,门前永远不缺时髦男女耐心排长队。寿司经营店也在中国不断增长。什么原因呢?它的魅力在于:第一、口味鲜美, 而且丰富多样的品种满足了不同口味、不同喜好的人们。寿司的制作原料可谓包罗万象, 不拘一格,从鱼类、贝类到牛肉、禽蛋甚至蔬菜、瓜果都可以制成风味各异的寿司。 第二、寿司符合人们健康饮食的标准。日本饮食在养生方面具有

多项式的乘法典型例题(整理)

多项式的乘法 多项式的乘法的法则: 一般地,多项式与多项式相乘,先用一个多项式的每一项乘以另一个多项式的每一项。然后把所得的积相加。 整式的乘法运算与化简 多项式的乘法 转化为单项式 与多项式相乘 代数式的化简求值 典型例题 一.整式的计算 1.)1-n -m )(n 3m (+ 2.若c bx ax x x ++=+-2 )3)(12(,求c b a ,,的值. 二.确定多项式中字母的值 1.多项式)32)(8x mx -+(中不含有x 的一次项,求m 的值? 2.若))(23(22q px x x x +++-展开后不含3x 和2x 项,求q p ,的值。

三.与方程相结合 解方程:8)2)(2(32-=-+x x x x 四.化简求值: 化简并求值:)3(2)42)(2(2 2--++-m m m m m ,其中2=m 五.图形应用 1.有若干张如图所示的正方形A 类、B 类卡片和长方形C 类卡片,如果要拼成一个长为(2a +b ),宽为(a +2b )的大长方形,则需要C 类卡片 张. 2.如图所示的正方形和长方形卡片若干张,拼成一个长为(a+3b ),宽为(2a+b )的矩形,需要这三类卡片共________ 张. 3.如图,在边长为a 的正方形中挖掉一个边长为b 的小正方形,把余下的部分剪成两个直角梯形后,再拼成一个长方形,通过计算阴影部分的面积,验证了一个等式,这个等式是( ) A .a 2-b 2=(a +b )(a -b ) B .(a +b )2=a 2+2ab +b 2 C .(a -b )2=a 2-2ab +b 2 D .a 2-ab =a (a -b )

[初中常考类型作文写作指导方法4篇合集] 常考的文学常识-最新范文

[初中常考类型作文写作指导方法4篇合集] 常考的文学常识-最新范文 记叙文怎么写?写事作文应注意什么?写景应注意什么?下面就是小编给大家整理的初中常考类型作文写作指导方法4篇合集,希望大家喜欢! 初中记事作文写作指导 在我们日常生活中,有许多事都是我们亲身经历、亲眼所见、亲耳所闻,而且大多是普普通通,平平常常的小事,如何把这些小事作为材料来写或作文呢?请注意以下几点: ⒈如果根据题目的要求选定了某件事,你就要对这件事进行认真的回忆,并仔细琢磨,反复思考,挖掘出这件事中含有的生活道理,或找出它闪光的地方。 ⒉要交代清楚时间、地点、人物、事件,让读者明白文章写的是什么人,在什么时候,什么地方发生了怎样的事。 ⒊必须把事情发生的环境写清楚。因为任何事情总是在一定的环境中发生、发展的。环境写好了,写出特点来,还能渲染气氛,表达感情,使文章更生动。 ⒋一般要按事情发展顺序,把一件事的起因、经过、结果写清楚,不能颠三倒四,还应把事情的前因后果,来龙去脉写清楚。 ⒌记事中要围绕中心,抓住重点,不要面面俱到。重点部分(一般指事情发展高潮处)要详写,写具体,写详尽,给读者以深刻的印象。 ⒍写事离不开写人,同此在记事过程中,一定要把人物的语言、神态、动作、心理活动等写细致,写逼真,这样才能表达出人物的思想品质,才能更好地表达这件事所包含的意义,即文章的中心思想。 初中记叙文作文辅导 生活是创作的源泉。中学生写作文,也不能脱离生活。中学生的生活是丰富多彩的,可是有相当一部分学生,一提起写作文就有畏惧心理,总觉得无话可说。这是为什么呢?归根结底是平时不留心观察。写作时冥思苦想,也写不出好文章来,只有去胡编乱造了。而虚构的作文是不真实的,自然没有感人的力量。可见,观察生活是写作的前提。只有全面、细致、认真地观察生活,才能直接从生活中获取鲜活的写作素材,为写作提供丰富的营养。指导学生学会观察生活,不仅能培养学生的生活热情,写好作文,而且对学生将来从事社会科学和自然科学的研究,以及从事其他工作,也是大有裨益的。 怎样观察生活,对初一学生来讲,是个难题。作家艾芜在指导初学写作的同志时说:要练习我们的眼睛,善于观察人的动作、态度和表情。练习我们的耳朵,善于听取别人讲话的语句、声调和他的特殊用语。这就是说,观察生活,一是要看,二是要听。 初一学生天真活泼,好奇心强,富于激情,乐于参加活动。尤其是他们刚进入中学的时候,想了解中学的校史、设施,特别是很想了解老师和同学。抓住他们这一心理特点,开学不久,我就让他们自选一位任课教师作为观察对象。观察的内容是:年龄、性别、身高、体型、脸型、肤色、发型、衣着打扮(颜色、款式、质地)、表情,特别是眼神,以及老师上课的语言和动作等。观察的时间是四个星期。对观察的要求是: 第一,要抓住人物的特征。人物的外貌、性格、感情各不相同。只有抓住观察对象的与众不同之处,才能写出人物的个性,才能避免千人一面的弊端。 第二,观察要细致。所谓细致,不是说在观察人物时不分主次,而是要发现观察对象与别人不同的细微之处。不同性格的人,说话、做事时的表现是不同的。人物的一个动作,一丝微笑,往往带有性格化的特征。所以,观察必须细致入微。观察得越细致、越深入,印象就越清晰,理解就更深刻,描述就更具体、更生动形象。 第三,比较观察。有比较才有鉴别。比较的目的是求异。在观察时,要抓住老师在各种情形下所表现出来的不同特征,即生气时、高兴时、严肃时言谈举止和精神状态的不同点。这样,才能使人物形象跃然纸上。

【实用】工作计划合集六篇

【实用】工作计划合集六篇 工作计划篇1 为了贯彻落实“安全第一,预防为主,综合治理”的方针,强化安全生产目标管理。结合工厂实际,特制定20xx年安全生产工作计划,将安全生产工作纳入重要议事日程,警钟长鸣,常抓不懈。 一、下半年目标 实现下半年无死亡、无重伤、无重大生产设备事故,无重大事故隐患,工伤事故发生率低于厂规定指标,综合粉尘浓度合格率达80%以上(如下表)。 二、指导思想 要以公司对20xx年安全生产目标管理责任为指导,以工厂安全工作管理制度为标准,以安全工作总方针“安全第一,预防为主。”为原则,以车间、班组安全管理为基础,以预防重点单位、重点岗位重大事故为重点,以纠正岗位违章指挥,违章操作和员工劳动保护穿戴为突破口,落实各项规章制度,开创安全工作新局面,实现安全生产根本好转。 三、牢固树立“安全第一”的思想意识 各单位部门要高度重视安全生产工作,把安全生产工作作为重要的工作来抓,认真贯彻“安全第一,预防为主”的方针,进一步增强安全生产意识,出实招、使真劲,把“安全第一”的方

针真正落到实处,通过进一步完善安全生产责任制,首先解决领导意识问题,真正把安全生产工作列入重要议事日程,摆到“第一”的位置上,只有从思想上重视安全,责任意识才能到位,才能管到位、抓到位,才能深入落实安全责任,整改事故隐患,严格执行“谁主管,谁负责”和“管生产必须管安全”的原则,力保安全生产。 四、深入开展好安全生产专项整治工作 根据工厂现状,确定出20xx年安全生产工作的重点单位、重点部位,完善各事故处理应急预案,加大重大隐患的监控和整改力度,认真开展厂级月度安全检查和专项安全检查,车间每周进行一次安全检查,班组坚持班中的三次安全检查,并要求生产科、车间领导及管理人员加强日常安全检查,对查出的事故隐患,要按照“三定四不推”原则,及时组织整改,暂不能整改的,要做好安全防范措施,尤其要突出对煤气炉、锅炉、硫酸罐、液氨罐等重要部位的安全防范,做好专项整治工作,加强对易燃易爆、有毒有害等危险化学品的管理工作,要严格按照《安全生产法》、《危险化学品安全管理条例》强化专项整治,加强对岗位现场的安全管理,及时查处违章指挥,违章操作等现象,限度降低各类事故的发生,确保工厂生产工作正常运行。 五、继续加强做好员工安全教育培训和宣传工作 工厂采取办班、班前班后会、墙报、简报等形式,对员工进行安全生产教育,提高员工的安全生产知识和操作技能,定期或

数据结构 多项式乘法

实习报告 一、实习题: 请写出计算两个以单链接表表示的多项式相乘的程序。 1.需求分析和说明 两个多项式相乘,可以利用两个多项式的加法来实现,因为乘法运算可以分 解为一系列的加法运算:C(x)=A(x)*B(x)=A(x)*(b1x+b2x2+…+b n x n)=∑ = n i i i x b x A 1 ) ( 先用其中一个多项式去乘以另一个多项式的每一项,得出的若干个多项式按照一定的顺序相加,即幂不同的按照升幂排列,幂相同的将系数相加。 例如: 对于(X->1+2X->2)*(2X->2+4X->3). X->1*(2X->2+4X->3)=2X->3+4X->4; 2X->2*(2X->2+4X->3)=4X->4+8X->5; 排列结果:2X->3+8X-4+8X->5 2.设计 用两个单链表的存储两个多项式,每个结点包含单项式的系数,幂和指向下一个元素地址的指针。用其中的一个多项式乘以另一个多项式的每一项,随后将所得结果按照升幂顺序排列,最后得到结果。 存储结构: //单项式结构 struct Term { float coef; // 系数。 int exp; // 幂指数。 Term( float c, int e) { coef = c; exp = e;} Term( ) { } friend int operator == (const Term & L, const Term & T ) { return L.exp == T.exp; } friend int operator > (const Term & L, const Term & T ) { return L.exp > T.exp; } friend int operator < (const Term & L, const Term & T ) { return L.exp < T.exp; } friend Term & operator += ( Term & L, const Term & T ) { L.coef += T.coef; return L; } //幂指数相同,则系数相加。 friend Term & operator *=(Term &L, const Term &T){ //实现单项式乘法 L.coef*=T.coef; L.exp+=T.exp;

遗传算法的基本原理

第二章 遗传算法的基本原理 2.1 遗传算法的基本描述 2.1.1 全局优化问题 全局优化问题的定义:给定非空集合S 作为搜索空间,f :S —>R 为目标函数,全局优化问题作为任务)(max x f S x ∈给出,即在搜索空间中找到至少一个使目标函数最大化的点。 全局最大值(点)的定义:函数值+∞<=)(**x f f 称为一个全局最大值,当且仅当x ? S x ∈,(ρi i b a <,i 12)定义适应度函数f(X); 3)确定遗传策略,包括群体规模,选择、交叉、变异算子及其概率。 4)生成初始种群P ; 5)计算群体中各个体的适应度值; 6)按照遗传策略,将遗传算子作用于种群,产生下一代种群; 7)迭代终止判定。 遗传算法涉及六大要素:参数编码,初始群体的设定,适应度函数的设计,遗传操作的设计,控制参数的设定,迭代终止条件。

2.1.3 遗传编码 由于GA 计算过程的鲁棒性,它对编码的要求并不苛刻。原则上任何形式的编码都可以,只要存在合适的对其进行操作的遗传算子,使得它满足模式定理和积木块假设。 由于编码形式决定了交叉算子的操作方式,编码问题往往称作编码-交叉问题。 对于给定的优化问题,由GA 个体的表现型集合做组成的空间称为问题(参数)空间,由GA 基因型个体所组成的空间称为GA 编码空间。遗传算子在GA 编码空间中对位串个体进行操作。 定义:由问题空间向GA 编码空间的映射称为编码,而有编码空间向问题空间的映射成为译码。 1)2)3)它们对1) 2) k =1,2,…,K; l =1,2,…,L; K=2L 其中,个体的向量表示为),,,(21kL k k k a a a a =,其字符串形式为kL k k k a a a s 21=,s k 称为个体a k 对应的位串。表示精度为)12/()(--=?L u v x 。 将个体又位串空间转换到问题空间的译码函数],[}1,0{:v u L →Γ的公式定义为: 对于n 维连续函数),,2,1](,[),,,,(),(21n i v u x x x x x x f i i i n =∈=,各维变量的二进制

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