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TA的每日心情 | 开心 2017-4-28 17:18 |
|---|
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1.数论算法 4 U: h! [9 i6 y) V. Y% y
求两数的最大公约数 $ @0 l1 G# w7 G8 v1 {, P$ K2 }
function gcd(a,b:integer):integer;
6 W. e6 r& L; Y# O$ g Wbegin 3 ~; E4 R4 n, W3 R" h1 ]
if b=0 then gcd:=a 8 V+ z& N/ V/ J; I- l7 w2 W
else gcd:=gcd (b,a mod b);
0 b6 O& U! Y! |/ fend ; ; ]6 f/ i9 [! ]7 r
# G$ c& H% G" I, h& M) ?* D求两数的最小公倍数
1 F+ I( t0 I3 v( x2 W# F% @$ ? bfunction lcm(a,b:integer):integer; ) c: _% N& i' G
begin
; A0 a9 m) B6 I l* B; i5 Cif a< b then swap(a,b);
/ Q5 v/ G" b! \ ^lcm:=a;
! s2 a8 |) O' \8 l& p: o6 Iwhile lcm mod b >0 do inc(lcm,a); , i! ~) F/ }1 C; X
end; ' s, ^1 P1 Q, g+ `' c
! a5 L6 b( i% R' W; y9 q素数的求法 : o R P1 O0 K
A.小范围内判断一个数是否为质数:
" f; Z- W$ p/ `. [- S3 ?) Tfunction prime (n: integer): Boolean;
8 v; c) {& y# Q! E4 @4 V5 Lvar I: integer; , V/ n0 r2 E( i& P% C
begin 0 j- N ^3 b E& Q% `$ m/ v
for I:=2 to trunc(sqrt(n)) do 1 R' E* N. P6 a* H
if n mod I=0 then $ Q6 m6 B( \7 g; Z
begin A' B/ C- F% A( e% Z, o
prime:=false; exit;
* _ L* M1 L) R# R& Uend; ! L8 W3 `. c3 _! B- m
prime:=true;
$ A$ }) C$ @# K4 Z: Oend; % e3 e8 F# H; w) t7 K
0 G* p( Q% n2 z$ G& c6 qB.判断longint范围内的数是否为素数(包含求50000以内的素数表): 7 L) \. H3 I0 k/ c
procedure getprime;
! P' D8 B' G2 i0 l; U$ evar 8 k9 i: s7 T! i' x0 ^
i,j:longint;
: n, ]* u! Z5 u( s! Np:array[1..50000] of boolean;
% o. _$ b$ n8 W v$ ?3 Dbegin
6 y# L4 J. F' C6 Nfillchar(p,sizeof(p),true);
5 u k, E4 ^' s% Ep[1]:=false;
0 g1 I$ C1 L0 C7 Y7 ^0 Fi:=2; 5 r3 r% P+ }: C0 P! c& A' t
while i< 50000 do
) x9 M4 u- f6 e. N; ^begin
' l: Z2 N' k8 B" q2 r' ^ Sif p then 6 @2 s, A* W, r3 c) c
begin # Q& k1 H# o$ ?1 p
j:=i*2; ! [3 n c% C& o1 `' O0 P4 U Z$ A
while j< 50000 do : ^8 P8 _* f7 c3 Z9 K! P
begin - D$ a7 C8 x! i" A& d+ Z
p[j]:=false;
) K0 V# t9 E( V* c( Winc(j,i); 4 s% z3 g' i3 }
end;
; L4 H7 P& @9 q" nend; # ?% s5 c, G3 x' Z- e
inc(i);
. X) t1 I! P* R; V3 o8 Uend; $ V0 ]8 `9 L! \
l:=0;
$ f6 E" B8 B: i8 c$ M" t# lfor i:=1 to 50000 do
b) j1 D8 Y; p: Fif p then ' j F$ }3 a! B2 b
begin ) f( Z" p3 p' f
inc(l);
& ?, \( l/ `+ C! D- x& j) Fpr[l]:=i; - j1 ^- @* _) ~+ J5 e) v; Y
end;
/ v. k& B* e# q3 w2 lend;{getprime} 0 L T. ?6 M3 `( Z
function prime(x:longint):integer;
& Q3 O& s# a0 ?) \var i:integer; : w1 G3 r) u$ X6 U! K: Q
begin
9 D6 Z: x: Z' X' j5 S0 V5 y% [1 Fprime:=false;
0 j3 z. I+ s+ c: [1 b8 [% [for i:=1 to l do
' @* I" s" i! y' g) x: n$ [# Pif pr >=x then break / x+ g6 c+ s# y6 X/ [- p0 r2 t9 F
else if x mod pr=0 then exit; e9 k) O9 h& o/ G4 N+ F
prime:=true; ! c) w* y7 p ] `
end;{prime} : M' v$ w, P* C8 B
1 t0 b3 I- f- Z4 Q+ E
2. ' L2 V9 Q }% @
* E1 r2 [5 W5 ]2 u/ _4 P
3.
$ N% [/ N* ^) P
6 N9 M3 [$ p' e& u+ ^ Z4.求最小生成树
1 G/ c+ {; y- O* X/ z% O. _3 {A.Prim算法:
H: v% I% F% z+ Oprocedure prim(v0:integer);
s1 |' {- [7 N( x |% B$ xvar
. O0 p; t$ D! ], Flowcost,closest:array[1..maxn] of integer;
. S) r6 r; n/ c* Xi,j,k,min:integer; 4 J5 W4 ~9 h9 f& s% t2 `4 W
begin 8 S& w" H3 n0 T/ E5 X1 v) {) X
for i:=1 to n do
+ F8 C4 T/ s; y% jbegin # I, p$ L$ M% W7 S8 E, q
lowcost:=cost[v0,i]; & Y8 c: \2 a. m0 m% z1 K( {
closest:=v0;
1 E7 F+ L7 j9 S' F7 _2 K) kend; $ H) v$ q' f( ~, \
for i:=1 to n-1 do $ E2 p( {! }) ?9 s: \$ S6 _
begin
/ r) f: N' n: E; o1 q2 G{寻找离生成树最近的未加入顶点k}
/ t2 u4 o- u) j2 H' fmin:=maxlongint; 9 u k1 X( x& w' Z1 A2 @
for j:=1 to n do
+ r7 Z' q( m |* ?2 I9 o4 C+ Hif (lowcost[j]< min) and (lowcost[j]< >0) then 7 f: r: p" P8 Q+ l' w
begin # {1 [ U+ Z% C5 T
min:=lowcost[j];
& z$ B9 V* C) q4 r0 Y. T6 Yk:=j; ) }* W5 E; r1 f# _( r2 ~4 M# H/ K% E
end;
% m1 H/ S* N, p! y5 f0 E( ~7 hlowcost[k]:=0; {将顶点k加入生成树} , z# Z) U! F7 f5 N
{生成树中增加一条新的边k到closest[k]}
' H" Q9 l) P, M1 S+ R! c0 p8 m7 s{修正各点的lowcost和closest值} ( {$ v) q, O. P4 T2 ^
for j:=1 to n do
2 t- r" S$ Z* F8 Rif cost[k,j]< lwocost[j] then % S% W# m$ \7 x& t% y+ L
begin
5 J# T; Q: |8 f2 R3 Jlowcost[j]:=cost[k,j];
! q6 f6 R% X8 |8 }5 z$ p) Qclosest[j]:=k;
# F7 V1 F2 v& Y+ O: h* {9 I I2 S5 Pend; 5 K, `! Y/ y% R7 Y9 {# k
end; 5 j4 F' n/ N5 v9 v
end;{prim}
* X: V8 u' K& d* r& Z- QB.Kruskal算法:(贪心) 8 r! R5 z7 ?' m+ A% g
按权值递增顺序删去图中的边,若不形成回路则将此边加入最小生成树。 1 m6 n8 v$ K( Y I, F4 h/ G. Z
function find(v:integer):integer; {返回顶点v所在的集合} 3 i$ F2 o8 G% z) P
var i:integer; . E8 }7 \. x( q8 d9 g& a
begin
4 ]9 Z5 G9 A) n& t. |# V" Ni:=1; * u9 N- {5 x( [1 @/ ~1 u
while (i< =n) and (not v in vset) do inc(i); ; r; L- r% e, l0 {
if i< =n then find:=i ; C w+ T/ w( U7 Z( D; g
else find:=0;
) n7 M# E1 u% k6 x- _end;
7 C( e4 b3 j' Q: Hprocedure kruskal; 4 P H1 V0 ?( _% E4 \
var ) p3 |) [# q, r( u, e
tot,i,j:integer; 1 \ s9 ]7 O+ O$ a5 o
begin 7 R( ^3 e8 ^5 {: S8 Z' s$ U
for i:=1 to n do vset:=;{初始化定义n个集合,第I个集合包含一个元素I}
8 c& V6 W' f* c% b- Kp:=n-1; q:=1; tot:=0; {p为尚待加入的边数,q为边集指针}
4 j' C2 Z ^% X0 H, fsort; * W. J6 D4 i" a& x5 o
{对所有边按权值递增排序,存于e[I]中,e[I].v1与e[I].v2为边I所连接的两个顶点的序号,e[I].len为第I条边的长度} ) \+ X, j: D- l' K& ^! _$ [
while p >0 do
; p% i! ?( a9 Ubegin ( ?; `% @8 v" O; F w3 E- ^
i:=find(e[q].v1);j:=find(e[q].v2);
7 }8 _9 e$ [. vif i< >j then
' v7 R- H: T2 _3 Mbegin
4 H! k& g7 S" a4 e: ~1 uinc(tot,e[q].len); 1 R. U" R/ `, j
vset:=vset+vset[j];vset[j]:=[]; : m2 c. ~5 ?+ u0 }; c% \( Z
dec(p);
% p- D* P- G6 s7 P( f2 B6 ^end; / u$ j: B+ r4 x1 L2 V+ @0 a
inc(q);
: o, F& T5 u5 U% K% q/ send;
. F# K" E( e% }writeln(tot); 6 e" P- p7 r8 }8 @; z
end;
! y, x% O4 n8 F/ d& w3 C0 K0 X# `6 S$ K
5.最短路径
, @9 W" \ ?3 J! b* i. XA.标号法求解单源点最短路径:
m2 M' B% g2 C% B# b: M3 ~var
& o1 ?& X$ V3 t+ n" e# Ra:array[1..maxn,1..maxn] of integer; # d2 y/ v) p# ~8 v+ F# H# h
b:array[1..maxn] of integer; {b指顶点i到源点的最短路径} $ p" ]% K3 T3 ]5 x
mark:array[1..maxn] of boolean; & M' `; i* l+ i* S" ?5 l
! y1 ]; w' u' @4 g7 B) Y: a; fprocedure bhf;
& F5 j' |5 m& i& D0 c9 a4 O7 [4 hvar
) f0 X u5 ~6 g* h# w7 u3 Q4 qbest,best_j:integer;
3 m }7 R1 B+ W4 k1 j. }3 ]8 C% n wbegin
; m: J* d; ]! c8 [ {, [, X- Afillchar(mark,sizeof(mark),false);
9 b- Q4 f5 k2 G# N- k: Mmark[1]:=true; b[1]:=0;{1为源点}
6 {0 n4 @3 ?# e& f" @- ~5 ?" Vrepeat
- S% p0 R8 ^' n5 e; f+ Jbest:=0; 6 _! o8 W W1 |, G* S' D6 a
for i:=1 to n do
! j$ R4 m/ v; H- O' C' UIf mark then {对每一个已计算出最短路径的点}
; ]- B8 h0 j' B: Lfor j:=1 to n do 7 F$ g( G: z3 v. |8 [/ @ @9 g
if (not mark[j]) and (a[i,j] >0) then & E+ i' P. ? ~0 Z+ J# a3 m# ^
if (best=0) or (b+a[i,j]< best) then
; h! `. U7 i2 _# N' Fbegin
' a( e- a1 G4 D: h' a# rbest:=b+a[i,j]; best_j:=j; + b9 O7 A3 Z1 h3 [, @5 O% o$ z' n
end; 8 o: h3 O8 w) e7 `; v
if best >0 then
7 w# t6 j$ c% { jbegin
# P. e( n6 B. Gb[best_j]:=best;mark[best_j]:=true;
+ G, a, o# \* y7 j" Y( f3 n1 Fend;
" Z L; T; b3 @# G# euntil best=0;
. ^8 X0 \ w% p( A e+ w/ F& P4 Oend;{bhf} 4 A/ H* k! _: ?1 l% ~, }" Y# r, k
! Z0 X% k5 }0 k- v5 C
B.Floyed算法求解所有顶点对之间的最短路径:
& w$ K4 l5 M, y$ Qprocedure floyed;
/ N% y' Y. u# Fbegin
- D# Y9 V2 _) {for I:=1 to n do
% R* M7 a7 u2 I/ s$ }, ?! \- _! ]for j:=1 to n do 8 b' @+ c5 i& o4 s3 K$ F) T
if a[I,j] >0 then p[I,j]:=I else p[I,j]:=0; / N0 N# k+ V/ ]0 J4 Q, l1 j
{p[I,j]表示I到j的最短路径上j的前驱结点} " {: |7 Q- S7 M* A- Q$ G# L
for k:=1 to n do {枚举中间结点} - m$ q8 {; j% K/ [, G+ [0 s+ F( z
for i:=1 to n do ; Y- N6 }* {8 S- P
for j:=1 to n do 8 d" @% G8 i7 @" n
if a[i,k]+a[j,k]< a[i,j] then b6 K' L- T! s# |" S* l& q. v
begin
6 z1 i2 H+ o5 g" V& ka[i,j]:=a[i,k]+a[k,j];
) f7 t9 X; F( S3 n) T1 F: M8 np[I,j]:=p[k,j];
0 P: |, R1 o6 r: R& {7 f9 R: l8 Fend;
1 K5 Y3 J1 K; @3 k- {) X) yend; $ k# D1 X- w: f) Y6 P# d- h; R0 p
C. Dijkstra 算法: # @* X' V% H& B% R
类似标号法,本质为贪心算法。
. L' F2 c1 I u+ \, vvar 6 F; _8 F0 D2 J( V( p
a:array[1..maxn,1..maxn] of integer; $ Z( U7 p+ P9 F
b,pre:array[1..maxn] of integer; {pre指最短路径上I的前驱结点}
( X& G5 ?' m, ]( p- b' Smark:array[1..maxn] of boolean;
, c# H- o$ q: R4 V b7 Jprocedure dijkstra(v0:integer);
( |; m5 U) b6 M7 c$ J4 ?/ lbegin
- U6 h V o8 gfillchar(mark,sizeof(mark),false);
- v8 J& A' u. S$ |( t. D4 j/ ]for i:=1 to n do
- B7 |0 Q* v. @- Z0 Hbegin
; g; K! z. f) L2 ]d:=a[v0,i]; + d3 m8 I( D/ @0 ^% r; _2 N4 T
if d< >0 then pre:=v0 else pre:=0;
3 L! v: _- ~* J# C: H) Gend; $ v1 H; B" m" z# I7 A
mark[v0]:=true;
: H: f _* V, Lrepeat {每循环一次加入一个离1集合最近的结点并调整其他结点的参数}
8 g6 `: p }4 k3 Gmin:=maxint; u:=0; {u记录离1集合最近的结点} 8 q+ y9 _! p) Q g' N' ~
for i:=1 to n do 3 {$ z* C, J- E! i( G- X+ b1 T
if (not mark) and (d< min) then / A" k$ P7 g+ {3 r" P4 y- F( s. `
begin
$ {( Y7 F8 ?" | t5 F6 K- J/ Pu:=i; min:=d; & b3 H% `5 F/ m9 J* A
end; - k; b. O+ _% Y2 w6 V9 f9 u
if u< >0 then ; \* A+ m2 @4 H/ s& {
begin 8 Q/ p0 y a$ l: _
mark:=true; 7 H+ O$ L% T; d3 `8 G
for i:=1 to n do O4 J( z1 o4 G0 U9 w7 h/ h" T4 _
if (not mark) and (a[u,i]+d< d) then
# h" R5 [ u: j! g6 z+ o9 bbegin . V- |) q- C3 i6 h7 d
d:=a[u,i]+d; ) U' P& P E ?1 |
pre:=u;
) B& y$ \; d- B& O3 w4 s/ Zend;
: @* h" _0 r5 d7 |) Pend; 3 b+ ~; Z k1 h2 \, U
until u=0;
! X; y* H7 ]8 ?5 m0 I6 G+ m# O: }end;
% G3 \, U( P q9 A+ xD.计算图的传递闭包
( H* l' u: i7 j; j R3 L' oProcedure Longlink;
0 N6 u# `3 c4 J" b0 C1 E, |Var
e8 r, A; t% {, U4 O% YT:array[1..maxn,1..maxn] of boolean;
. }4 P% Z0 k/ V, d0 c: KBegin 0 h) }5 B' p; Q% E
Fillchar(t,sizeof(t),false);
/ b+ h8 k3 H( R+ H: C. T4 n; xFor k:=1 to n do
) F- J6 `4 _+ ~8 m/ wFor I:=1 to n do ; o; U/ h! L; @1 V; t
For j:=1 to n do
3 a9 Q+ H% A& X& n! iT[I,j]:=t[I,j] or (t[I,k] and t[k,j]);
J3 [4 }7 e/ z. N0 r0 r/ [End;
5 b9 ?% M* i( a+ u' p" C, b
# K& d- Y# z7 ]: p |
zan
|