1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上程序設(shè)計(jì)藝術(shù)與方法課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告一實(shí)驗(yàn)名稱(chēng) STL的熟悉與使用姓 名系院專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院班 級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)122班學(xué) 號(hào)實(shí)驗(yàn)日期指導(dǎo)教師徐本柱成 績(jī)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?（1）掌握C+中STL的容器類(lèi)使用。（2）掌握C+中STL的算法類(lèi)的使用。二、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)內(nèi)容 Vector,list可當(dāng)作列表使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它們都是動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)的。1.vector表示一段連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域每個(gè)元素被順序儲(chǔ)存在這段內(nèi)存中。對(duì)vector的隨即訪問(wèn)效率很高。但是在任意位置而不是在vector末尾插入元素則效率很低，因?yàn)樗枰汛迦朐氐挠疫叺拿總€(gè)元素都拷貝一遍。類(lèi)似的刪除任一個(gè)而不是vec

2、tor的最后一個(gè)元素效率低。2list表示非連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域并通過(guò)一對(duì)指向首尾元素的指針雙向進(jìn)行遍歷在list的任意位置插入和刪除元素的效率都很高，指針必須被賦值但不需要用拷貝元素來(lái)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)，另一方面它對(duì)隨機(jī)訪問(wèn)的支持并不好訪問(wèn)一個(gè)元素需要遍歷中間的元素，另外每個(gè)元素還有倆不能給個(gè)指針的額外空間開(kāi)銷(xiāo)。3泛型算法讓編寫(xiě)一般化并可重復(fù)使用的算法，其效率與指針對(duì)某特定數(shù)據(jù)類(lèi)型而設(shè)計(jì)的算法相同。泛型即是指具有在多種數(shù)據(jù)類(lèi)型上皆可操作的含義，與模板有些相似。STL巨大而且可以擴(kuò)充，它包含很多計(jì)算機(jī)基本算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而且將算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)完全分離，其中算法是泛型的，不與任何特定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或?qū)ο箢?lèi)型系在一起。三

3、、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目摘要1. 練習(xí)vector 和list 的使用。定義一個(gè)空的vector，元素類(lèi)型為int，生成10 個(gè)隨機(jī)數(shù)插入到vector 中，用迭代器遍歷vector 并輸出其中的元素值。在vector 頭部插入一個(gè)隨機(jī)數(shù)，用迭代器遍歷vector并輸出其中的元素值。用泛型算法find 查找某個(gè)隨機(jī)數(shù)，如果找到便輸出，否則將此數(shù)插入vector 尾部。用泛型算法sort 將vector 排序，用迭代器遍歷vector 并輸出其中的元素值。刪除vector 尾部的元素，用迭代器遍歷vector 并輸出其中的元素值。將vector 清空。定義一個(gè)list，并重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，并注意觀察結(jié)果2 練習(xí)泛

4、型算法的使用。定義一個(gè)vector，元素類(lèi)型為int，插入10 個(gè)隨機(jī)數(shù)，使用sort 按升序排序，輸出每個(gè)元素的值，再按降敘排序，輸出每個(gè)元素的值。練習(xí)用find 查找元素。用min 和max 找出容器中的最小元素個(gè)最大元素，并輸出。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析（源程序及相關(guān)說(shuō)明）1. 練習(xí)vector 和list 的使用：#include <iostream>#include <vector>#include<iomanip>#include<ctime> #include <algorithm>using namespace std;ve

5、ctor<int> myV;bool sortup(int v1,int v2)return v1<v2; int main(int argc, char *argv) srand(time(NULL); /隨機(jī)產(chǎn)生十個(gè)數(shù) for (int i=0;i<10;i+) myV.push_back(rand(); sort(myV.begin(),myV.end(),sortup); /用sort排序升序 vector<int>:iterator it1; for (it1=myV.begin();it1!=myV.end();it1+) cout<<

6、;(*it1)<<setw(6); /打印數(shù)組 cout<<endl; int min=myV0; for (it1=myV.begin()+1;it1!=myV.end();it1+) if(*it1)<min)min=(*it1); cout<<"最小元素為" <<min<<endl; int max=myV0; for (it1=myV.begin();it1!=myV.end();it1+) if(*it1)>max)max=(*it1); cout<<"最大元素為&quo

7、t; <<max<<endl; cout<<endl; int value=rand(); it1=find(myV.begin(),myV.end(),value); if(*it1)=value) cout<<"找到了這個(gè)隨機(jī)數(shù)"<<endl ; else cout<<"沒(méi)有找到這個(gè)隨機(jī)數(shù)"<<endl; myV.insert(myV.end(),value); /數(shù)組中沒(méi)有隨機(jī)數(shù),插入尾部 cout<<"插入尾部的隨機(jī)數(shù)為"<&

8、lt;value<<endl; for (it1=myV.begin();it1!=myV.end();it1+) cout<<(*it1)<<setw(6); cout<<"n"<<endl; /隨機(jī)在vector頭部插入一個(gè)隨機(jī)數(shù) int t=rand();/定義t;將一個(gè)隨機(jī)數(shù)賦給t，插入到數(shù)組·頭部 myV.insert(myV.begin(),t); cout<<"插入頭部的隨機(jī)數(shù)為" <<t<<endl; for (it1=myV.beg

9、in();it1!=myV.end();it1+) cout<<(*it1)<<setw(6); cout<<endl; /刪除尾部元素 myV.pop_back (); for (it1=myV.begin();it1!=myV.end();it1+) cout<<(*it1)<<setw(6); cout<<endl; myV.clear();/清空數(shù)組 if(myV.empty() cout << "It's empty!" << endl; system(&quo

10、t;PAUSE"); /press any key to continue. return 0;運(yùn)行截圖：2 練習(xí)泛型算法的使用：#include<list>#include<iostream>/#inclued<algorithm>using namespace std;typedef list<int> lin;int value=1,6,7,8,9;/定義一個(gè)數(shù)組value 并賦值 void print(lin &l)int i;lin:iterator lit;/定義一個(gè)迭代器 for(lit=l.begin();lit

11、!=l.end();lit+)cout<<(*lit)<<" "/依次打印list中的元素 cout<<endl;bool sortsp(int v1,int v2)/定義一個(gè)升序排序算法 return v1>v2; int main()lin lin2; lin2.push_front(3); /單獨(dú)逐個(gè)插入幾個(gè)數(shù) lin2.push_front(4); lin2.insert(lin2.begin(),value,value+5);cout<<"lin2內(nèi)的元素為："print(lin2);lin

12、2.sort();/對(duì)鏈表l1進(jìn)行從小到大排序 cout<<"排序后的lin2: "print(lin2);lin2.push_front(10);/在list頭部插入10 cout<<"在list頭部插入10之后的結(jié)果：" print(lin2);lin2.remove(6);cout<<"刪除一個(gè)數(shù)后的lin1:" print(lin2); system("PAUSE");/press any key to contineu. return 0;/List不允許對(duì)隨機(jī)數(shù)進(jìn)行操

13、作運(yùn)行截圖：二實(shí)驗(yàn)名稱(chēng) 搜索算法的實(shí)驗(yàn)姓 名黃星辰系院專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院班 級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)122班學(xué) 號(hào)實(shí)驗(yàn)日期指導(dǎo)教師徐本柱成 績(jī)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?掌握寬度優(yōu)先搜索算法。2掌握深度優(yōu)先搜索算法。二、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)內(nèi)容1寬度優(yōu)先搜索算法：又稱(chēng)廣度優(yōu)搜索。是最簡(jiǎn)單的圖的算法的原形。其屬于一種盲搜尋法，目的是系統(tǒng)地展開(kāi)并檢查圖中的所有節(jié)點(diǎn)，以尋找結(jié)果。換句話說(shuō)，它并不考慮結(jié)果的可能位址，徹底地搜索整張圖，直到找到結(jié)果為止。2深度優(yōu)先搜索算法：它的目的是要達(dá)到被搜索結(jié)構(gòu)的葉結(jié)點(diǎn)。在一個(gè)HTML文件中，當(dāng)一個(gè)超鏈被選擇后，被連接的HTML文件將執(zhí)行深度優(yōu)先搜索，即在搜索其余的超鏈走到不能再深入為止，

14、然后返回到某一個(gè)HTML文件，再繼續(xù)選擇該HTML文件中的其他超鏈。當(dāng)不再有其他超鏈可選擇時(shí)，說(shuō)明搜索已經(jīng)結(jié)束。三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目摘要1.將書(shū)上的走迷宮代碼上機(jī)運(yùn)行并檢驗(yàn)結(jié)果，并注意體會(huì)搜索的思想。2 .八皇后問(wèn)題：在一個(gè)國(guó)際象棋棋盤(pán)上放八個(gè)皇后，使得任何兩個(gè)皇后之間不相互攻擊，求出所有的布棋方法。上機(jī)運(yùn)行并檢驗(yàn)結(jié)果。思考：將此題推廣到N 皇后的情況，檢驗(yàn)在N 比較大的情況下，比方說(shuō)N=16 的時(shí)候，你的程序能否快速的求出結(jié)果，如果不能，思考有什么方法能夠優(yōu)化算法。3騎士游歷問(wèn)題：在國(guó)際棋盤(pán)上使一個(gè)騎士遍歷所有的格子一遍且僅一遍，對(duì)于任意給定的頂點(diǎn)，輸出一條符合上述要求的路徑。4 倒水問(wèn)題：給定2

15、個(gè)沒(méi)有刻度容器，對(duì)于任意給定的容積，求出如何只用兩個(gè)瓶裝出L 升的水，如果可以，輸出步驟，如果不可以，請(qǐng)輸出No Solution。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析（源程序及相關(guān)說(shuō)明）2，八皇后問(wèn)題：#include <stdio.h>/*聲明常量N存儲(chǔ)行和列*/#define N 8#define NUM 8/*聲明全局變量，hNN控制盤(pán)格，HNN控制輸出，nN存儲(chǔ)每一步的*縱坐標(biāo)，count用于計(jì)數(shù)。*/int hNN,nN,HNN;int count=0;/*聲明函數(shù)void tryit(int,int)嘗試符合條件的方法*/void tryit(int,int);/*聲明函數(shù)void o

16、utputArray(intN)輸出數(shù)組*/void outputArray(intN);main()int x=0,y=0,i,j;/*初始化為零*/for(i=0;i<=N-1;i+)for(j=0;j<=N-1;j+)hij=0;tryit(x,y);printf("/其他的布局略n");printf("共有%d種布局.n",92);return(0);/*定義函數(shù)void tryit(int,int)嘗試符合條件的方法*/void tryit(int x,int y)int i,j;if(count<=NUM)/*重復(fù)時(shí)跳出遞歸

17、*/if(H00=1&&H14=1&&H27=1&&H35=1&&H42=1&&H56=1&&H61=1&&H73=1)&&count!=1)elseif(x>=0&&x<=N-1&&y>=0&&y<=N-1&&hxy=0)/*對(duì)與皇后在同一行、列、斜線上的點(diǎn)作出處理*/for(j=0;j<=7;j+)if(hxj=0)hxj=x+1;if(hjy=0) hjy=x+1;if

18、(x+j>=0&&x+j<=N-1&&y+j>=0&&y+j<=N-1&&hx+jy+j=0)hx+jy+j=x+1;if(x+j>=0&&x+j<=N-1&&y-j>=0&&y-j<=N-1&&hx+jy-j=0) hx+jy-j=x+1;if(x-j>=0&&x-j<=N-1&&y+j>=0&&y+j<=N-1&&hx-jy+j=

19、0)hx-jy+j=x+1;if(x-j>=0&&x-j<=N-1&&y-j>=0&&y-j<=N-1&&hx-jy-j=0)hx-jy-j=x+1;/*對(duì)皇后處的點(diǎn)作出標(biāo)志*/hxy=-x-1;/*完成一種走法作出處理*/if(x=7)/*轉(zhuǎn)換成輸出的格式*/for(i=0;i<=N-1;i+)for(j=0;j<=N-1;j+)if(hij<0)Hij=1;elseHij=0; count=count+1;/*輸出前幾種情況*/if(count<=NUM)printf("

20、;-布局%d-n",count); outputArray(H);/*對(duì)下一種走法，清楚前一次的影響*/ for(i=0;i<=N-1;i+)for(j=0;j<=N-1;j+)if(hij=x|hij=-x|hij=-x-1)hij=0;/*遞歸，嘗試另一種方法*/tryit(x-1,nx-1+1);/*未走完一次，繼續(xù)下一行*/ elsenx=y; tryit(x+1,0);else/*此路不通時(shí)，返回上一行，嘗試下一種方法*/if(y>7)/*清楚前一次影響*/for(i=0;i<=N-1;i+)for(j=0;j<=N-1;j+)if(hij=x

21、|hij=-x) hij=0;/*分情況遞歸*/if(x-1>=0) tryit(x-1,nx-1+1);else tryit(0,0);/*嘗試下一格*/elsetryit(x,y+1);/*定義函數(shù)void outputArray(intN)輸出數(shù)組*/void outputArray(int hN)int i,j;for(i=0;i<=N-1;i+)for(j=0;j<=N-1;j+)printf("%d ",hij);printf("n");運(yùn)行截圖：3. 騎士游歷問(wèn)題：在國(guó)際棋盤(pán)上使一個(gè)騎士遍歷所有的格子一遍且僅一遍，對(duì)于任意

22、給定的頂點(diǎn)，輸出一條符合上述要求的路徑。#include <stdio.h> int board88 = 0; int main(void) int startx, starty; int i, j; printf("輸入起始點(diǎn)："); scanf("%d %d", &startx, &starty); if(travel(startx, starty) printf("游歷完成！n"); else printf("游歷失敗！n"); for(i = 0; i < 8; i+) f

23、or(j = 0; j < 8; j+) printf("%2d ", boardij); putchar('n'); return 0; int travel(int x, int y) int ktmove18 = -2, -1, 1, 2, 2, 1, -1, -2; / 對(duì)應(yīng)騎士可走的八個(gè)方向int ktmove28 = 1, 2, 2, 1, -1, -2, -2, -1; / 測(cè)試下一步的出路int nexti8 = 0; int nextj8 = 0; / 記錄出路的個(gè)數(shù)int exists8 = 0; int i, j, k, m, l

24、; int tmpi, tmpj; int count, min, tmp; i = x;j = y; boardij = 1; for(m = 2; m <= 64; m+) for(l = 0; l < 8; l+) existsl = 0; l = 0;/ 試探八個(gè)方向for(k = 0; k < 8; k+) tmpi = i + ktmove1k; tmpj = j + ktmove2k; / 如果是邊界了，不可走if(tmpi < 0 | tmpj < 0 | tmpi > 7 | tmpj > 7) continue; / 如果這個(gè)方向可

25、走，記錄下來(lái)if(boardtmpitmpj = 0) nextil = tmpi; nextjl = tmpj; / 可走的方向加一個(gè)l+; count = l; / 如果可走的方向?yàn)?個(gè)，返回if(count = 0) return 0; else if(count = 1) / 只有一個(gè)可走的方向/ 所以直接是最少出路的方向min = 0; else / 找出下一個(gè)位置的出路數(shù)for(l = 0; l < count; l+) for(k = 0; k < 8; k+) tmpi = nextil + ktmove1k; tmpj = nextjl + ktmove2k; i

26、f(tmpi < 0 | tmpj < 0 | tmpi > 7 | tmpj > 7) continue; if(boardtmpitmpj = 0) existsl+; tmp = exists0; min = 0; / 從可走的方向中尋找最少出路的方向for(l = 1; l < count; l+) if(existsl < tmp) tmp = existsl; min = l; / 走最少出路的方向i = nextimin; j = nextjmin; boardij = m; return 1; 運(yùn)行截圖：4.倒水問(wèn)題：#include&quo

27、t;stdio.h"int main() int ca,cb,cc,x,y; while(scanf("%d%d%d",&ca,&cb,&cc)!=EOF) if(cb=cc) printf("fill Bn"); else if(ca=cc) printf("fill An"); printf("pour A Bn"); else x=y=0; if(ca<cc) while(1) if(y=0) y=cb; printf("fill Bn"); if(

28、y>ca-x) /如果b中的水大于a中的剩余容積，就把a(bǔ)灌滿/ y-=ca-x; x=ca; printf("pour B An"); else /如果b中的水小于a中的剩余容積，那么把b中的水全加入a/ x+=y; y=0; printf("pour B An"); if(y=cc) /如果b中的水已經(jīng)和cc相等，那就結(jié)束/ break; if(ca=x) /如果a中的水滿了，就把a(bǔ)倒空/ x=0; printf("empty An"); else while(1) if(x=0) x=ca; printf("fil

29、l An"); if(x>cb-y) /如果a中的水大于b中的剩余容積，就把b灌滿/ x-=cb-y; y=cb; printf("pour A Bn"); else /如果a中的水小于b中的剩余容積，那么把a(bǔ)中的水全加入b/ y+=x; x=0; printf("pour A Bn"); if(y=cc) /如果b中的水已經(jīng)和cc相等，那就結(jié)束/ break; if(y=cb) /如果b中的水滿了，就把b倒空/ y=0; printf("empty Bn"); printf("successn")

30、; return 0;運(yùn)行截圖：三實(shí)驗(yàn)名稱(chēng) 計(jì)算幾何算法的實(shí)現(xiàn)姓 名黃星辰系院專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院班 級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)122班學(xué) 號(hào)實(shí)驗(yàn)日期指導(dǎo)教師徐本柱成 績(jī)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?理解線段的性質(zhì)、叉積和有向面積。2掌握尋找凸包的算法。3綜合運(yùn)用計(jì)算幾何和搜索中的知識(shí)求解有關(guān)問(wèn)題。二、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)內(nèi)容凸包：是一組點(diǎn)集中的子集，這一子集形成的凸多邊形可以將點(diǎn)集中所有的點(diǎn)都圍住，并且這一凸邊形的面積是最小的。一種尋找凸包的算法：打包法首先，我們找出點(diǎn)集中最下方的點(diǎn)，如果這樣的點(diǎn)不止一個(gè)，就選用最左邊的點(diǎn)（如P0）。顯然，這個(gè)點(diǎn)（P0）是凸包子集中的一個(gè)點(diǎn)。可以設(shè)想在P0 處拴了一根皮筋的一端，另一端放

31、在和P0 成水平位置的右側(cè)。現(xiàn)在，將皮筋，沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，首先會(huì)碰到P1，這樣就找到了另一個(gè)凸包子集中的點(diǎn)。以P1 為中心，做和P0 一樣的事，會(huì)發(fā)現(xiàn)，我們將碰到P3，又一個(gè)凸包的點(diǎn)。我們可以一直這樣做下去，直到再一次遇到P0，凸包就被找出來(lái)了。具體而言，在第一次找到P0 點(diǎn)之后，以P0 為每個(gè)矢量的起點(diǎn)，其它的點(diǎn)為矢量的終點(diǎn)，來(lái)比較任意兩個(gè)矢量的轉(zhuǎn)角，就可以對(duì)余下的點(diǎn)進(jìn)行按極角排序三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目摘要1 將講義第三章第三節(jié)中的凸包代碼上機(jī)運(yùn)行并檢驗(yàn)結(jié)果。2完成講義第三章的課后習(xí)題，上機(jī)運(yùn)行并檢驗(yàn)結(jié)果。3思考：判線段相交時(shí)，如果有個(gè)線段的端點(diǎn)在另一條線段上，注意可能與另一條線段上的端點(diǎn)重合，思考

32、這樣的情況。4房間最短路問(wèn)題：給頂一個(gè)內(nèi)含阻礙墻的房間，求解出一條從起點(diǎn)到終點(diǎn)的最最短路徑。房間的邊界固定在x=0,x=10,y=0 和y=10。起點(diǎn)和重點(diǎn)固定在(0,5)和(10,5)。房間里還有0 到18 個(gè)墻，每個(gè)墻有兩個(gè)門(mén)。輸入給定的墻的個(gè)數(shù)，每個(gè)墻的x 位置和兩個(gè)門(mén)的y 坐標(biāo)區(qū)間，輸出最短路的長(zhǎng)度四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析（源程序及相關(guān)說(shuō)明）3.思考：用跨立方法，跨立的含義是：如果一條線段的一個(gè)端點(diǎn)在一條直線的一邊，另一個(gè)端點(diǎn)在這條直線的另一端，我們就說(shuō)這條線段跨立在這條直線上。線段相交滿足且只需滿足如下兩個(gè)條件就可以了：1 兩條線段相互跨立；2 一條線段的一個(gè)端點(diǎn)在另一條線段上。如果兩線段

33、相交，則兩線段必然相互跨立對(duì)方。若p1p2跨立p3p4 ，則矢量 ( p1 p3 ) 和( p2 - p1 )位于矢量( p4 p3 )的兩側(cè)，即( p1 p3） × ( p4- p3 ) * ( p2 p3 ) × ( p4 p3 ) < 0。上式可改寫(xiě)成( p1 p3 ) × ( p4- p3 ) * ( p4 p3 ) × ( p2 p3) > 0。當(dāng)( p1 p3 ) × ( p4p3 ) = 0 時(shí)，說(shuō)明( p1 p3 ) 和 ( p4 p3 )共線，但是因?yàn)橐呀?jīng)通過(guò)快速排斥試驗(yàn)，所以 p1 一定在線段 p3p4上；同理，

34、( p4 p3 ) ×(p2 p3 ) = 0 說(shuō)明 p2 一定在 p3p4上。所以判斷p1p2跨立Q1Q2的依據(jù)是：( p1 p3 ) × ( p4 p3 ) * ( p4 p3 ) × ( p2p3 ) >= 0。同理判斷Q1Q2跨立P1P2的依據(jù)是：( p3 - p1 ) × ( p2 - p1 ) * ( p2 - p1 ) × ( p4 - p1 ) >= 0。代碼中函數(shù)bool segment_intersect()用于判斷p1、p2構(gòu)成的線段和p3、p4構(gòu)成的線段是否相交。可以看出共五種情況兩線段是相交的，反之就輸出“

35、The two are Not intersected!”4.房間最短路問(wèn)題：#include<iostream> #include<utility> #include<vector> innclude<algorithm> using namespace std; typedef pair<double,double> POINT;/線段 double direction(POINT p,POINT p1,POINT p2) POINT v1,v2; v1.first=p2.first-p1.first; v1.second=p2.

36、second-p1.first; v2.first=p1.first-p.first; v2.second=p1.second-p.second; return v1.first*v2.second-v1.second*v2.second; bool on_segment(POINT p,POINT p1,POINT p2) double min_x=p1.first<p2.first?p1.first:p2.first; max_x=p1.first>p2.first?p1.first:p2.first; double min_y=p1.second<p2.second?p1.second:p2.second; double max_y=p1.second>p2.second?p1.second:p2.second; if(p.first>=min_x&&p.first<max_x&&p.second>= min_y&&p.second<=max_y) return true; else return false; POINT startPoint; bool sortByPolorAngle(const POINT &p1