算法革命:高效算法与计算机科学的故事

需积分: 9 0 下载量 186 浏览量 更新于2024-07-24 收藏 1.97MB PDF 举报
"算法Algorithms" 本书是对算法这一关键领域的一次深入探讨,它讲述了计算机革命背后的另一个重要支柱:高效算法。随着微电子学和芯片设计的快速发展,硬件的速度不断提升,这是显而易见的一面。然而,这本书揭示了另一面,即智能算法在推动这一切中的重要作用。 书中从序言开始,引导读者进入算法的世界,通过书籍与算法的关系以及斐波那契数列的故事来引入话题。接着,作者介绍了大O记法,这是一种用于描述算法运行时间复杂度的数学表示方法,对于理解算法效率至关重要。 在“算法与数字”一章中,涵盖了基础算术、模运算、素数测试(与密码学的关联)、以及通用哈希函数等主题。这些内容是许多算法的基础,并且在实际应用如加密技术中有着广泛的应用。 “分治算法”章节中,讨论了如何通过将问题分解来解决复杂问题,如快速乘法、递归关系、归并排序、寻找中位数、矩阵乘法以及快速傅里叶变换等。这些算法在数据处理和计算上都有着高效的性能。 “图的分解”章节则转向图论,解释了为何要研究图,以及如何使用深度优先搜索在无向图和有向图中探索路径。此外,还讨论了强连通组件的概念,这对于理解网络结构和路由问题非常关键。 “图中的路径”章节深入到图的路径问题,包括计算距离、广度优先搜索、边的长度、迪杰斯特拉算法以及在存在负权边时的最短路径算法。这些内容对于网络分析、路由优化和路径规划等领域具有重要意义。 这本书不仅涵盖了算法的基础概念,也深入到高级主题,提供了对算法设计和分析的全面理解。通过这些内容,读者可以学习到如何利用算法解决复杂问题,从而在计算机科学和相关领域中实现创新和进步。

注释函数#include<iostream> #include<fstream> #include<iomanip> using namespace std; class MatrixCalculator { private: double M[3][3]; double N[10][10]; public: bool ReadMatrix() { int i, j; ifstream Nfile("d:\N矩阵.txt"); if (!Nfile) return false; ifstream Mfile("d:\M矩阵.txt"); if (!Mfile) { Nfile.close(); return false; } for (i = 0;i < 10;i++) for (j = 0;j < 10;j++) Nfile >> N[i][j]; for (i = 0;i < 3;i++) for (j = 0;j < 3;j++) Mfile >> M[i][j]; Mfile.close(); Nfile.close(); return true; } double algorithms1(int I, int J) { double Mij, Nij; double a, b; int i, j, in, jn; a = 0; b = 0; for (i = 0;i <= 2;i++) for (j = 0;j <= 2;j++) { Mij = M[i][j]; in = I - i - 1; jn = J - j - 1; if (in < 0 || jn < 0 || in>9 || jn>9) Nij = 0; else Nij = N[in][jn]; a = a + Mij * Nij; b = b + Mij; } if (b != 0) return a / b; else return 0; } double algorithms2(int I, int J) { double Mij, Nij; double a, b; int i, j, in, jn; a = 0; b = 0; for (i = 0;i <= 2;i++) for (j = 0;j <= 2;j++) { Mij = M[i][j]; in = I - i - 1; jn = J - j - 1; if (in < 0 || jn < 0 || in>9 || jn>9) Nij = 0; else Nij = N[9 - in][9 - jn]; a = a + Mij * Nij; b = b + Mij; } if (b != 0) return a / b; else return 0; } }; int main() { MatrixCalculator mc; int i, j; double v1, v2; char c; if (!mc.ReadMatrix()) { cout << "打开文件出错,程序退出" << endl; return -1; } cout << "读入矩阵数据成功,请输入I:"; cin >> i; cout << endl << "请输入J:"; cin >> j; cout << "输入的I=" << i << "输入的J= " << j << endl; v1 = mc.algorithms1(i, j); cout << "算法1的结果=" << v1 << endl; v2 = mc.algorithms2(i, j); cout << "算法2的结果=" << v2 << endl; return 0; }

2023-06-03 上传