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演算法類型

發布時間: 2022-01-10 09:26:25

演算法策略的演算法種類

動態規劃的實質是分治思想和解決冗餘,因此,動態規劃是一種將問題實例分解為更小的、相似的子問題,並存儲子問題的解而避免計算重復的子問題,以解決最優化問題的演算法策略。
動態規劃法與分治法和貪心法類似,它們都是將問題實例歸納為更小的、相似的子問題,並通過求解子問題產生一個全局最優解。其中貪心法的當前選擇可能要依賴已經作出的所有選擇,但不依賴於有待於做出的選擇和子問題。因此貪心法自頂向下,一步一步地作出貪心選擇;而分治法中的各個子問題是獨立的 (即不包含公共的子子問題),因此一旦遞歸地求出各子問題的解後,便可自下而上地將子問題的解合並成問題的解。但不足的是,如果當前選擇可能要依賴子問題的解時,則難以通過局部的貪心策略達到全局最優解;如果各子問題是不獨立的,則分治法要做許多不必要的工作,重復地解公共的子問題。
解決上述問題的辦法是利用動態規劃。該方法主要應用於最優化問題,這類問題會有多種可能的解,每個解都有一個值,而動態規劃找出其中最優(最大或最小)值的解。若存在若干個取最優值的解的話,它只取其中的一個。在求解過程中,該方法也是通過求解局部子問題的解達到全局最優解,但與分治法和貪心法不同的是,動態規劃允許這些子問題不獨立,(亦即各子問題可包含公共的子子問題)也允許其通過自身子問題的解作出選擇,該方法對每一個子問題只解一次,並將結果保存起來,避免每次碰到時都要重復計算。
因此,動態規劃法所針對的問題有一個顯著的特徵,即它所對應的子問題樹中的子問題呈現大量的重復。動態規劃法的關鍵就在於,對於重復出現的子問題,只在第一次遇到時加以求解,並把答案保存起來,讓以後再遇到時直接引用,不必重新求解。 回溯法是一個既帶有系統性又帶有跳躍性的的搜索演算法。它在包含問題的所有解的解空間樹中,按照深度優先的策略,從根結點出發搜索解空間樹。演算法搜索至解空間樹的任一結點時,總是先判斷該結點是否肯定不包含問題的解。如果肯定不包含,則跳過對以該結點為根的子樹的系統搜索,逐層向其祖先結點回溯。否則,進入該子樹,繼續按深度優先的策略進行搜索。回溯法在用來求問題的所有解時,要回溯到根,且根結點的所有子樹都已被搜索遍才結束。而回溯法在用來求問題的任一解時,只要搜索到問題的一個解就可以結束。這種以深度優先的方式系統地搜索問題的解的演算法稱為回溯法,它適用於解一些組合數較大的問題。
其基本思想:確定了解空間的組織結構後,回溯法就從開始結點(根結點)出發,以深度優先的方式搜索整個解空間。這個開始結點就成為一個活結點,同時也成為當前的擴展結點。在當前的擴展結點處,搜索向縱深方向移至一個新結點。這個新結點就成為一個新的活結點,並成為當前擴展結點。如果在當前的擴展結點處不能再向縱深方向移動,則當前擴展結點就成為死結點。換句話說,這個結點不再是一個活結點。此時,應往回移動(回溯)至最近的一個活結點處,並使這個活結點成為當前的擴展結點。回溯法即以這種工作方式遞歸地在解空間中搜索,直至找到所要求的解或解空間中已沒有活結點時為止。

❷ 常見演算法有哪些

模擬
擬陣
暴力
貪心
二分法
整體二
三分法
一般動規與遞推
斯坦納樹
動態樹分治
2-SAT
並查集
差分約束
最短路
最小割
費用流
最大流
有上下界網路流
虛樹
矩陣樹定理
最小生成樹
點分治
樹鏈剖分
prufer編碼
哈夫曼樹
拉格朗日乘數法
BSGS
博弈論
矩陣乘法
高斯消元
容斥原理
抽屜原理
模線性方程組
莫比烏斯反演
快速傅里葉變換
擴展歐幾里得演算法(
裴蜀定理
dfs序
深度搜索
迭代深搜
廣度搜索
雙向廣搜
啟發式搜索
dancing link
迴文自動機
KMP
字典樹
後綴數組
AC自動機
後綴自動機
manacher
凸包
掃描線
三角剖分
旋轉卡殼
半平面交
cdq分治
莫隊演算法
爬山演算法
分數規劃
模擬退火
朱劉演算法
隨機增量法
倍增演算法

❸ 常用的演算法有哪些,是怎麼分類的

數據元素相互之間的關系稱為結構。有四類基本結構:集合、線性結構、樹形結構、圖狀結構;

集合結構:除了同屬於一種類型外,別無其它關系

線性結構:元素之間存在一對一關系常見類型有: 數組,鏈表,隊列,棧,它們之間在操作上有所區別.例如:鏈表可在任意位置插入或刪除元素,而隊列在隊尾插入元素,隊頭刪除元素,棧只能在棧頂進行插
入,刪除操作.

樹形結構:元素之間存在一對多關系,常見類型有:樹(有許多特例:二叉樹、平衡二叉樹、查找樹等)

圖形結構:元素之間存在多對多關系,圖形結構中每個結點的前驅結點數和後續結點多個數可以任意

❹ 演算法的概念

演算法(Algorithm)是解題的步驟,可以把演算法定義成解一確定類問題的任意一種特殊的方法。在計算機科學中,演算法要用計算機演算法語言描述,演算法代表用計算機解一類問題的精確、有效的方法。演算法+數據結構=程序,求解一個給定的可計算或可解的問題,不同的人可以編寫出不同的程序,來解決同一個問題,這里存在兩個問題:一是與計算方法密切相關的演算法問題;二是程序設計的技術問題。演算法和程序之間存在密切的關系。
演算法是一組有窮的規則,它們規定了解決某一特定類型問題的一系列運算,是對解題方案的准確與完整的描述。制定一個演算法,一般要經過設計、確認、分析、編碼、測試、調試、計時等階段。
對演算法的學習包括五個方面的內容:① 設計演算法。演算法設計工作是不可能完全自動化的,應學習了解已經被實踐證明是有用的一些基本的演算法設計方法,這些基本的設計方法不僅適用於計算機科學,而且適用於電氣工程、運籌學等領域;② 表示演算法。描述演算法的方法有多種形式,例如自然語言和演算法語言,各自有適用的環境和特點;③確認演算法。演算法確認的目的是使人們確信這一演算法能夠正確無誤地工作,即該演算法具有可計算性。正確的演算法用計算機演算法語言描述,構成計算機程序,計算機程序在計算機上運行,得到演算法運算的結果;④ 分析演算法。演算法分析是對一個演算法需要多少計算時間和存儲空間作定量的分析。分析演算法可以預測這一演算法適合在什麼樣的環境中有效地運行,對解決同一問題的不同演算法的有效性作出比較;⑤ 驗證演算法。用計算機語言描述的演算法是否可計算、有效合理,須對程序進行測試,測試程序的工作由調試和作時空分布圖組成。

❺ 演算法有哪些分類

演算法分類編輯演算法可大致分為:

基本演算法、數據結構的演算法、數論與代數演算法、計算幾何的演算法、圖論的演算法、動態規劃以及數值分析、加密演算法、排序演算法、檢索演算法、隨機化演算法、並行演算法,厄米變形模型,隨機森林演算法。

❻ 演算法的性質有哪些

演算法的一般性質包括:
(1) 通用性 對於那些符合輸入類型的任意輸入數據,都能根據演算法進行問題求解,包保證計算結構的正確性。
(2) 有效性 組成演算法的每一條指令都必須是能夠被人或機器確切執行的。
(3) 確定性 演算法每執行一步之後,對於它的下一步,應該有明確的指示。即,保證每一步之後都有關於下一步動作的指令,不能缺乏下一步指令或僅僅含有模糊不清的指令。
(4) 有窮性 演算法的執行必須在有限步內結束。

❼ 演算法有哪些形式

自然語言,偽代碼,程序框圖,程序語言

❽ 什麼是演算法演算法的概念演算法的特點都有哪些

1、演算法概念:
在數學上,現代意義上的「演算法」通常是指可以用計算機來解決的某一類問題是程序或步驟,這些程序或步驟必須是明確和有效的,而且能夠在有限步之內完成.
2. 演算法的特點:
(1)有限性:一個演算法的步驟序列是有限的,必須在有限操作之後停止,不能是無限的.
(2)確定性:演算法中的每一步應該是確定的並且能有效地執行且得到確定的結果,而不應當是模稜兩可.
(3)順序性與正確性:演算法從初始步驟開始,分為若干明確的步驟,每一個步驟只能有一個確定的後繼步驟,前一步是後一步的前提,只有執行完前一步才能進行下一步,並且每一步都准確無誤,才能完成問題.
(4)不唯一性:求解某一個問題的解法不一定是唯一的,對於一個問題可以有不同的演算法.
(5)普遍性:很多具體的問題,都可以設計合理的演算法去解決,如心算、計算器計算都要經過有限、事先設計好的步驟加以解決.

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