C语言实现的常用算法设计方法:迭代法详解

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"常用算法设计方法(C语言)涵盖了迭代法、穷举搜索法、递推法、贪婪法、回溯法、分治法、动态规划法等常见算法设计技术,并通过C语言来实现这些算法。算法设计是问题求解的关键,需要考虑正确性、可靠性、简单性和效率。本文档特别讲解了迭代法在求解方程根和方程组根中的应用,提供了C语言的代码示例。" 在计算机科学中,算法设计是构建有效解决问题的步骤集。C语言作为一种强大的系统编程语言,常被用来实现各种算法。本资源主要关注的是如何利用C语言来实现常见的算法设计方法。 1. 迭代法:这是求解方程或方程组近似根的常用方法。通过不断迭代更新,使结果逐渐接近实际解。在C语言中,迭代法通常包含初始化、迭代更新和终止条件判断三个步骤。如文中所示,迭代法可以用于单个方程,也可以扩展到方程组的求解。 2. 穷举搜索法:这种方法适用于解决可以在有限范围内遍历所有可能解的问题,例如找出所有可能的排列组合。虽然效率较低,但在某些情况下是必要的。 3. 递推法:通过已知的较简单的子问题来推导出复杂问题的解。递推关系通常以数学公式形式表达,适用于处理序列或数组问题。 4. 贪婪法:在每一步都选择当前最优解,以期望整体达到全局最优。但贪婪法并不总是能得到全局最优解,因为局部最优解不一定导致全局最优。 5. 回溯法:用于解决多解或无解问题,通过试探性地进行决策并适时撤销错误决策来找到解决方案。常用于搜索和优化问题,如八皇后问题。 6. 分治法:将大问题分解成若干小问题,分别解决后合并答案。典型应用包括快速排序、归并排序等。 7. 动态规划法:通过存储和重用子问题的解来避免重复计算,常用于优化问题,如最短路径问题和背包问题。 以上算法设计方法在实际编程中各有其适用场景,选择哪种方法取决于问题的特性以及对效率、内存使用等方面的考虑。理解并熟练运用这些算法是提升编程能力和解决问题能力的重要环节。通过C语言实现这些算法,可以帮助程序员更好地理解和掌握算法的本质。
2014-06-05 上传
《算法设计与分析》目录: 第一篇引入篇 第1章算法概述1.1用计算机求解问题与算法 1.1.1用计算机求解问题的步骤 1.1.2算法及其要素和特性 1.1.3算法设计及基本方法 1.1.4从算法到实现 1.2算法描述 1.2.1算法描述简介 1.2.2算法描述约定 1.2.3一个简单问题的求解过程 1.3现代常用算法概览* 1.3.1压缩算法 1.3.2加密算法 1.3.3人工智能算法 1.3.4并行算法 1.3.5其他实用算法 第2章算法分析基础 2.1算法分析体系及计量 2.1.1算法分析的评价体系 2.1.2算法的时间复杂性 2.1.3算法的空间复杂性 2.1.4NP完全性问题 2.2算法分析实例 2.2.1非递归算法分析 2.2.2递归算法分析 2.2.3提高算法质量 第二篇基础篇 第3章算法基本工具和优化技巧3.1循环与递归 3.1.1循环设计要点 3.1.2递归设计要点 3.1.3循环与递归的比较 3.2算法与数据结构 3.2.1原始信息与处理结果的对应存储 3.2.2数组使信息有序化 3.2.3数组记录状态信息 3.2.4大整数存储及运算 3.2.5构造趣味矩阵 3.3优化算法的基本技巧 3.3.1算术运算的妙用 3.3.2标志量的妙用 3.3.3信息数字化 3.4优化算法的数学模型 3.4.1杨辉三角形的应用 3.4.2最大公约数的应用 3.4.3公倍数的应用 3.4.4斐波那契数列的应用 3.4.5递推关系求解方程 习题 第三篇核心篇 第4章基本的算法策略4.1迭代算法 4.1.1递推法 4.1.2倒推法 4.1.3迭代法解方程 4.2蛮力法 4.2.1枚举法 4.2.2其他范例 4.3分治算法 4.3.1分治算法框架 4.3.2二分法 4.3.3二分法变异 4.3.4其他分治方法 4.4贪婪算法 4.4.1可绝对贪婪问题 4.4.2相对或近似贪婪问题 4.4.3贪婪策略算法设计框架 4.5动态规划 4.5.1认识动态规划 4.5.2动态规划算法设计框架 4.5.3突出阶段性的动态规划应用 4.5.4突出递推的动态规划应用 4.6算法策略间的比较 4.6.1不同算法策略特点小结 4.6.2算法策略间的关联 4.6.3算法策略侧重的问题类型 习题 第5章图的搜索算法 5.1图搜索概述 5.1.1图及其术语 5.1.2图搜索及其术语 5.2广度优先搜索 5.2.1算法框架 5.2.2广度优先搜索的应用 5.3深度优先搜索 5.3.1算法框架 5.3.2深度优先搜索的应用 5.4回溯法 5.4.1认识回溯法 5.4.2回溯法算法框架 5.4.3应用1——基本的回溯搜索 5.4.4应用2——排列及排列树的回溯搜索 5.4.5应用3——最优化问题的回溯搜索 5.5分支限界法 5.5.1分支搜索算法 5.5.2分支限界搜索算法 5.5.3算法框架 5.6 图的搜索算法小结 习题 第四篇应用篇 第6章算法设计实践6.1循环赛日程表 6.2求3个数的最小公倍数 6.3猴子选大王 6.4最大子段和问题 6.5背包问题 6.5.1与利润无关的背包问题 6.5.2与利润有关的背包问题