(完整word版)算法设计与分析考试题及答案.pdf
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1、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:_,_,_,_,_。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
2、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。3.若 n=4,在机器 M1和 M2上加工作业 i 所需的时间分别为ai和 bi,且(a1,a2,a3,a4)=(4,5,12,10),(b1,b2,b3,b4)=(8,2,15,9)求 4 个作业的最优调度方案,并计算最优
3、值。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。5.设 S=X1,X2,Xn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=Xi,其概率为 bi。(2)在二叉搜索树的叶结点中确定X(Xi,Xi+1),其概率为ai。在表示 S的二叉搜索树 T中,设存储元素 Xi的结点深度为 Ci;叶结点(Xi,Xi+1)的结点深
4、度为 di,则二叉搜索树 T的平均路长 p 为多少?假设二叉搜索树Tij=Xi,Xi+1,Xj最优值为 mij,Wij=ai-1+bi+bj+aj,则 mij(1=i=j=n)递归关系表达式为什么?6.描述 0-1 背包问题。三、简答题(30分)1.流水作业调度中,已知有n 个作业,机器 M1和 M2上加工作业 i 所需的时间分别为 ai和 bi,请写出流水作业调度问题的johnson 法则中对 ai和 bi的排序算法。(函数名可写为 sort(s,n))文档编码:CI7Z3W1Z10O4 HF7X9Q2L6S4 ZL2G3E7K7Q1文档编码:CI7Z3W1Z10O4 HF7X9Q2L6S4
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11、L6S4 ZL2G3E7K7Q1文档编码:CI7Z3W1Z10O4 HF7X9Q2L6S4 ZL2G3E7K7Q1文档编码:CI7Z3W1Z10O4 HF7X9Q2L6S4 ZL2G3E7K7Q12.最优二叉搜索树问题的动态规划算法(设函数名binarysearchtree))答案:一、填空1确定性有穷性可行性 0 个或多个输入一个或多个输出2.时间复杂性空间复杂性时间复杂度高低3.该问题具有最优子结构性质4.BABCD或CABCD 或CADCD 5.一个(最优)解6.子问题子问题子问题7.回溯法8.o(n*2n)o(minnc,2n)9.最优子结构重叠子问题10.动态规划法二、综合题1.问题
12、具有最优子结构性质;构造最优值的递归关系表达式;最优值的算法描述;构造最优解;2.令 N1=i|ai=bi;将 N1中作业按 ai的非减序排序得到 N1,将 N2中作业按 bi的非增序排序得到N2;N1中作业接 N2中作业就构成了满足Johnson 法则的最优调度。3.步骤为:N1=1,3,N2=2,4;N1=1,3,N2=4,2;最优值为:38 文档编码:CI7Z3W1Z10O4 HF7X9Q2L6S4 ZL2G3E7K7Q1文档编码:CI7Z3W1Z10O4 HF7X9Q2L6S4 ZL2G3E7K7Q1文档编码:CI7Z3W1Z10O4 HF7X9Q2L6S4 ZL2G3E7K7Q1文档
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19、Q1文档编码:CI7Z3W1Z10O4 HF7X9Q2L6S4 ZL2G3E7K7Q14.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)5.二叉树 T的平均路长 P=ni 1Ci)(1*bi+nj 0dj*ajmij=0 (ij)6.已知一个背包的容量为C,有 n 件物品,物品 i 的重量为 Wi,价值为 Vi,求应如何选择装入背包中的物品,使得装入背包中物品的总价值最大。三、简答题1.void sort(flowjope s,int n)A B
20、 C F E D G K J I H O N M L 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 mij=Wij+minmik+mk+1j(1=i=j=n,mii-1=0)文档编码:CI7Z3W1Z10O4 HF7X9Q2L6S4 ZL2G3E7K7Q1文档编码:CI7Z3W1Z10O4 HF7X9Q2L6S4 ZL2G3E7K7Q1文档编码:CI7Z3W1Z10O4 HF7X9Q2L6S4 ZL2G3E7K7Q1文档编码:CI7Z3W1Z10O4 HF7X9Q2L6S4 ZL2G3E7K7Q1文档编码:CI7Z3W1Z10O4 HF7X9Q2L6S4 ZL2G3E7K7Q1文档编
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