算法简答题

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资源描述

2.设计动态规划算法的主要步骤为:(1)找出最优解的性质,并刻划其结构特征。(2)递归地定义最优值。(3)以自底向上的方式计算出最优值。根据计算最优值时得到的信息,构造最优解。3.分支限界法与回溯法的相同点与不同点相同点:(1)都是一种在问题的解空间树T中搜索问题解的算法。不同点:(1)求解目标不同;(2)搜索方式不同;(3)对扩展结点的扩展方式不同;(4)存储空间的要求不同。4.分治法所能解决的问题一般具有的几个特征是:(1)该问题的规模缩小到一定的程度就可以容易地解决;(2)该问题可以分解为若干个规模较小的相同问题,即该问题具有最优子结构性质;(3)利用该问题分解出的子问题的解可以合并为该问题的解;(4)原问题所分解出的各个子问题是相互独立的,即子问题之间不包含公共的子问题。5.用分支限界法设计算法的步骤是:(1)针对所给问题,定义问题的解空间(对解进行编码)(2)确定易于搜索的解空间结构(按树或图组织解)(3)以广度优先或以最小耗费(最大收益)优先的方式搜索解空间,并在搜索过程中用剪枝函数避免无效搜索。6.分支限界法的搜索策略是:在扩展结点处,先生成其所有的儿子结点(分支),然后再从当前的活结点表中选择下一个扩展结点。为了有效地选择下一扩展结点,加速搜索的进程,在每一个活结点处,计算一个函数值(限界),并根据函数值,从当前活结点表中选择一个最有利的结点作为扩展结点,使搜索朝着解空间上有最优解的分支推进,以便尽快地找出一个最优解。7.算法的要特性是什么?(1)确定性(2)可实现性(3)输入(4)输出(5)有穷性8.算法分析的目的是什么?分析算法占用计算机资源的情况,对算法做出比较和评价,设计出更好的算法。9.算法设计中常用的算法设计策略?(1)蛮力法;(2)倒推法;(3)循环与递归;(4)分治法;(5)动态规划法;(6)贪心法;(7)回溯法;(8)分治限界法10.1、动态规划算法基本思想?动态规划算法与分治算法异同点?适合用动态规划算法求解问题的基本要素?动态规划算法的基本步骤?答:1)基本思想:将待求解问题分解成若干个子问题;由于子问题有重叠,动态规划算法能够保存已解决的子问题的答案,而在需要时再找出已求得的答案,就可以避免大量重复计算.2)相同:都是将原问题分解成小问题,通过小问题求解得到原问题解。不同:用分治法求解时,分解的子问题是互相独立的,且与原问题类型一致。分治算法实现一般用递归;动态规划方法经分解得到的子问题往往不是互相独立的;动态规划算法实现一般用循环;3)基本要素:具有最优子结构;子问题具有重叠性4)步骤:1)分析最优解的性质,并刻划其结构特征。2)递推地定义最优值。3)以自底向上的方式计算出最优值.4)根据计算最优值时得到的信息,构造问题的最优解11.贪心算法基本思想?答:从问题的初始解出发逐步逼近给定的目标,每一步都做出当前看来是最优的选择(贪心选择),最终得到整个问题的最优解12.贪心算法的基本要素?(1)贪心选择性(2)最优子结构13.贪心算法与动态规划算法的异同?答:1)相同点:对于要求解的问题都具有最优子结构;2)不同点:算法的基本思想不同;求解问题的类型不同;14常用的两种分支限界算法?并说明其思想?(1)队列式(FIFO先进先出)分支限界算法将活动结点表组织成一个队列,并按照队列先进先出原则取下一个结点作为扩展结点基本思想:①开始,根结点是唯一的活结点,根结点入队列;从活结点队中取出根结点后,作为当前扩展结点。②对当前扩展结点,先从左到右地产生它的所有儿子(分支),用约束条件检查(限界),把所有满足约束函数的儿子结点加入活结点队列中。③再从活结点表中取出队首结点(队中最先进来的结点)为当前扩展结点,……,直到找到一个解或活结点队列为空为止。(2)优先队列式分支限界算法将活结点表组织成一个优先队列(堆),并按照优先队列中规定的结点优先级,选取优先级最高的结点作为当前扩展结点。基本思想:①根结点是唯一的活结点,根结点入堆;从活结点队中取出根结点后,作为当前扩展结点。②对当前扩展结点,先从左到右地产生它的所有儿子节点;用约束条件检查(限界),把所有满足约束函数的儿子结点加入活结点表中(堆),并给每个结点设置优先级。③再从活结点表(堆)中取出堆顶结点(堆中优先级最高结点)为当前扩展结点,……,直到活结点表(堆)为空。16什么是易解问题?什么是难解问题?难解问题分为哪两类?(1)易解问题:人们将存在多项式时间算法的问题称为易解问题;(2)难解问题:将需要在指数时间内解决的问题称为难解问题;(3)难解问题有两类:1)不可判定问题2)非决定的难处理问题。17什么是不可判定问题?什么是非决定的难处理问题?(1)不可判定问题:该类问题是不能解问题,它们太难了,以至于根本就不存在能求解它们的任何算法。(2)非决定的难处理问题:这类问题是可判定的(即可解的)。但是,这类问题即使使用非决定的计算机,也不能在多项式时间内求解它们。18什么是P类问题?什么是NP完全问题?(1)P类问题:是一类能够用确定性算法在多项式时间内求解的判断问题。事实上,所有易解问题都属于P类问题。(2)NP完全问题:对于某问题,很难找到其多项式时间的算法(或许根本不存在),但是如果给了该问题的一个答案,则可以在多项式时间内判定或验证这个答案是否正确。这种可以在多项式时间内验证一个解是否正确的问题称为NP问题。

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