算法分析与设计 实验1 回溯法

实验1 回溯法

学号:6130116217

专业班级:计算机科学与技术165班

课程名称:算法分析与设计实验

一、贝努力装错信封问题

1、分析

  • 此题为课本中5.6节的贝努力装错信封问题。
  • 课本中使用的是回溯法,我用带回溯的递归形式dfs重写了一遍,虽然写法略有不同,但思路大致一样。
  • 思路是:用数组int a[]记录每个信封所装信的编号,boolean vis[]记录某一封信是否装入信封。count记录所有信都错位的种数。
  • 根据对比,我的方法要比课本上的略快。

2、代码

(1).带回溯的递归形式dfs
package 实验4回溯法实验;

import java.util.*;

public class 贝努力装错信封问题 {
	static Scanner in = new Scanner(System.in);
	static int n;// 信封数目
	static int[] a = new int[50];// 保存每个信封所放信的编号
	static boolean[] vis = new boolean[50];// 记录某编号是否已装
	static int count;

	public static void main(String[] args) {
		long time = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("input n (n<10):");
		n = in.nextInt();
		dfs(1);
		System.out.println("\ns= " + count);
		System.out.println((System.currentTimeMillis() - time) + "ms");
	}

	static void dfs(int k) {
		if (k == n + 1) {// 全部信都装完
			for (int i = 1; i <= n; ++i)// 输出所有排列
				System.out.print(a[i]);
			System.out.print(" ");
			if (++count % 10 == 0)// 每行10个
				System.out.println();

			return;
		}
		for (int i = 1; i <= n; ++i) {
			if (!vis[i] && k != i) {// 回溯
				vis[i] = true;
				a[k] = i;
				dfs(k + 1);
				vis[i] = false;
			}
		}
	}
}
(2).课本中的代码
package 实验4回溯法实验;

import java.util.*;

public class 贝努力装错信封问题book {
	static Scanner in = new Scanner(System.in);
	static int n;// 信封数目
	static int[] a = new int[50];// 保存每个信封所放信的编号
	static int s = 0;

	public static void main(String[] args) {
		long time = System.currentTimeMillis();

		System.out.println("input n  (2<n<10):");
		n = in.nextInt();
		put(1); // 从第1个数开始
		System.out.printf("\ns= %d\n", s); // 输出个数
		System.out.println((System.currentTimeMillis() - time) + "ms");
	}

	static int put(int k) {
		int i, j, u;
		if (k <= n) {
			for (i = 1; i <= n; i++) {
				a[k] = i; // 探索第k个数赋值i
				if (a[k] != k) {
					for (u = 0, j = 1; j <= k - 1; j++)
						if (a[k] == a[j]) // 若出现重复数字
							u = 1; // 第k数不可置i,则u=1
				} else
					continue; // a[i]在自然位时返回进行下一轮探索
				if (u == 0) { // 若第k数可置i,则检测是否到n个数

					if (k == n) { // 已到n,则输出解

						s++;
						System.out.printf(" ");
						for (j = 1; j <= n; j++)
							System.out.printf("%d", a[j]);
						if (s % 10 == 0)
							System.out.printf("\n");
					} else
						put(k + 1); // 若没到n个数,则探索下一个数 put(k+1)
				}
			}
		}
		return s;
	}
}

3、测试

  • 下面为3组运行结果截图
(1).带回溯的递归形式dfs

n为6
在这里插入图片描述
n为8
在这里插入图片描述
n为10
在这里插入图片描述

(2).课本中的程序

n为6
在这里插入图片描述
n为8
在这里插入图片描述
n为10
在这里插入图片描述

4、比较

  • 下面是两种方法分别运行5次所用时间记录。
n带回溯的递归dfs(ms)课本(ms)
513221433
715871727
826643391
962948716
105581782675
  • 不难看出:虽然我的做法与课本上的思路大致相同,但是效率是要略高一筹。
基于数据挖掘的音乐推荐系统设计实现 需要一个代码说明,不需要论文 采用python语言,django框架,mysql数据库开发 编程环境:pycharm,mysql8.0 系统分为前台+后台模式开发 网站前台: 用户注册, 登录 搜索音乐,音乐欣赏(可以在线进行播放) 用户登陆时选择相关感兴趣的音乐风格 音乐收藏 音乐推荐算法:(重点) 本课题需要大量用户行为(如播放记录、收藏列表)、音乐特征(如音频特征、歌曲元数据)等数据 (1)根据用户之间相似性或关联性,给一个用户推荐其相似或有关联的其他用户所感兴趣的音乐; (2)根据音乐之间的相似性或关联性,给一个用户推荐其感兴趣的音乐相似或有关联的其他音乐。 基于用户的推荐和基于物品的推荐 其中基于用户的推荐是基于用户的相似度找出相似相似用户,然后向目标用户推荐其相似用户喜欢的东西(和你类似的人也喜欢**东西); 而基于物品的推荐是基于物品的相似度找出相似的物品做推荐(喜欢该音乐的人还喜欢了**音乐); 管理员 管理员信息管理 注册用户管理,审核 音乐爬虫(爬虫方式爬取网站音乐数据) 音乐信息管理(上传歌曲MP3,以便前台播放) 音乐收藏管理 用户 用户资料修改 我的音乐收藏 完整前后端源码,部署后可正常运行! 环境说明 开发语言:python后端 python版本:3.7 数据库:mysql 5.7+ 数据库工具:Navicat11+ 开发软件:pycharm
MPU6050是一款广泛应用在无人机、机器人和运动设备中的六轴姿态传感器,它集成了三轴陀螺仪和三轴加速度计。这款传感器能够实时监测并提供设备的角速度和线性加速度数据,对于理解物体的动态运动状态至关重要。在Arduino平台上,通过特定的库文件可以方便地MPU6050进行通信,获取并解析传感器数据。 `MPU6050.cpp`和`MPU6050.h`是Arduino库的关键组成部分。`MPU6050.h`是头文件,包含了定义传感器接口和函数声明。它定义了类`MPU6050`,该类包含了初始化传感器、读取数据等方法。例如,`begin()`函数用于设置传感器的工作模式和I2C地址,`getAcceleration()`和`getGyroscope()`则分别用于获取加速度和角速度数据。 在Arduino项目中,首先需要包含`MPU6050.h`头文件,然后创建`MPU6050`对象,并调用`begin()`函数初始化传感器。之后,可以通过循环调用`getAcceleration()`和`getGyroscope()`来不断更新传感器读数。为了处理这些原始数据,通常还需要进行校准和滤波,以消除噪声和漂移。 I2C通信协议是MPU6050Arduino交互的基础,它是一种低引脚数的串行通信协议,允许多个设备共享一对数据线。Arduino板上的Wire库提供了I2C通信的底层支持,使得用户无需深入了解通信细节,就能方便地MPU6050交互。 MPU6050传感器的数据包括加速度(X、Y、Z轴)和角速度(同样为X、Y、Z轴)。加速度数据可以用来计算物体的静态位置和动态运动,而角速度数据则能反映物体转动的速度。结合这两个数据,可以进一步计算出物体的姿态(如角度和角速度变化)。 在嵌入式开发领域,特别是使用STM32微控制器时,也可以找到类似的库来驱动MPU6050。STM32通常具有更强大的处理能力和更多的GPIO口,可以实现更复杂的控制算法。然而,基本的传感器操作流程和数据处理原理Arduino平台相似。 在实际应用中,除了基本的传感器读取,还可能涉及到温度补偿、低功耗模式设置、DMP(数字运动处理器)功能的利用等高级特性。DMP可以帮助处理传感器数据,实现更高级的运动估计,减轻主控制器的计算负担。 MPU6050是一个强大的六轴传感器,广泛应用于各种需要实时运动追踪的项目中。通过 Arduino 或 STM32 的库文件,开发者可以轻松地传感器交互,获取并处理数据,实现各种创新应用。博客和其他开源资源是学习和解决问题的重要途径,通过这些资源,开发者可以获得关于MPU6050的详细信息和实践指南
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