假设有n个选手进行竞技淘汰赛,最后决出冠军的选手,请设计竞技淘汰比赛的过程,输出结果,输出时要求有文字说明。请用c语言编写程序实现上述算法,并分析其算法复杂度。
时间: 2024-05-09 09:16:55 浏览: 116
感谢您的提问。针对您的问题,以下是回答:
首先,我们需要设计竞技淘汰比赛的过程。淘汰赛就是赛事中,败者被淘汰,胜者晋级的比赛。所以,我们的竞技淘汰赛过程就是按照一定的规则进行比赛,直到最后决出冠军为止。
设想,我们有n个选手参与比赛,那么第一轮比赛必须排除n/2个参赛选手,第二轮排除n/4个选手。连续k轮比赛后,只留下1个选手,即冠军。所以,我们可以使用二叉树模型,将每一轮比赛的获胜者传递到下一轮。
程序运行的过程如下:
1.读取选手数量n,判断其是否为2的整数次幂,否则报错退出程序。
2.建立淘汰树二叉树,每个节点代表参赛选手,二叉树的深度即为比赛轮数k。
3.设置两个指针p1,p2,代表一组参赛选手,从根节点开始,每个节点都有两个子节点代表两个参赛者,p1,p2指向两个子节点,比较其选手能力值,能力值高的选手晋级,能力值低的选手淘汰。
4.比赛过程结束后,只有根节点的选手代表冠军,输出其信息,并输出比赛过程的文字说明信息。
以下是程序的C语言实现:
```
#include<stdio.h>
#include<math.h>
struct node{
int num; //选手编号
float power; //选手能力值
};
void playGame(struct node tree[],int root,int depth){
if(depth==0) return; //淘汰赛结束
int left=root*2,right=root*2+1; //左右子树
//判断左右子树是否越界
if(left>=(int)pow(2,depth-1)+1||right>=(int)pow(2,depth-1)+1) return;
//颁布胜负,晋级选手上移
if(tree[left].power>tree[right].power){
tree[right]=tree[left];
}
else{
tree[left]=tree[right];
}
//递归下一轮比赛
playGame(tree,left,depth-1);
playGame(tree,right,depth-1);
}
int main(){
int n,depth=0;
printf("请输入参赛选手数量:");
scanf("%d",&n);
//判断选手数量是否为2的整数次幂
if(log2(n)!=(int)log2(n)){
printf("参赛选手数量必须为2的整数次幂!\n");
return 0;
}
//计算淘汰树深度
depth=log2(n)+1;
//初始化选手信息,以及淘汰树
struct node tree[(int)pow(2,depth)-1];
for(int i=0;i<n;i++){
tree[(int)pow(2,depth-1)+i].num=i+1;
tree[(int)pow(2,depth-1)+i].power=rand()%101+1; //随机生成选手能力值
}
for(int i=0;i<(int)pow(2,depth)-1;i++){
if(i<(int)pow(2,depth-1)-n){
tree[i].power=0;
}
else{
printf("请输入第%d个选手的能力值:",i-(int)pow(2,depth-1)+2);
scanf("%f",&tree[i].power);
}
}
//开始比赛
playGame(tree,1,depth-1);
//输出冠军信息
printf("冠军编号:%d,能力值:%f\n",tree[1].num,tree[1].power);
return 0;
}
```
以上是算法实现。分析其算法复杂度,由于比赛是树型结构,且每个节点只被访问一次,可知算法时间复杂度为O(n)。
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