数学问题:
1.精度计算——大数阶乘
2.精度计算——乘法(大数乘小数)
3.精度计算——乘法(大数乘大数)
4.精度计算——加法
5.精度计算——减法
6.任意进制转换
7.最大公约数、最小公倍数
8.组合序列
9.快速傅立叶变换(FFT)
10.Ronberg算法计算积分
11.行列式计算
12.求排列组合数
字符串处理:
1.字符串替换
2.字符串查找
3.字符串截取
计算几何:
1.叉乘法求任意多边形面积
2.求三角形面积
3.两矢量间角度
4.两点距离(2D、3D)
5.射向法判断点是否在多边形内部
6.判断点是否在线段上
7.判断两线段是否相交
8.判断线段与直线是否相交
9.点到线段最短距离
10.求两直线的交点
11.判断一个封闭图形是凹集还是凸集
12.Graham扫描法寻找凸包
数论:
1.x的二进制长度
2.返回x的二进制表示中从低到高的第i位
3.模取幂运算
4.求解模线性方程
5.求解模线性方程组(中国余数定理)
6.筛法素数产生器
7.判断一个数是否素数
图论:
1.Prim算法求最小生成树
2.Dijkstra算法求单源最短路径
3.Bellman-ford算法求单源最短路径
4.Floyd算法求每对节点间最短路径
排序/查找:
1.快速排序
2.希尔排序
3.选择法排序
4.二分查找
数据结构:
1.顺序队列
2.顺序栈
3.链表
4.链栈
5.二叉树
一、数学问题
1.精度计算——大数阶乘
语法:int result=factorial(int n);
参数:
n: n 的阶乘
返回值: 阶乘结果的位数
注意:
本程序直接输出n!的结果,需要返回结果请保留long a[]
需要 math.h
源程序:
int factorial(int n)
{
long a[10000];
int i,j,l,c,m=0,w;
a[0]=1;
for(i=1;i<=n;i++)
{
c=0;
for(j=0;j<=m;j++)
{
a[j]=a[j]*i+c;
c=a[j]/10000;
a[j]=a[j]%10000;
}
if(c>0) {m++;a[m]=c;}
}
w=m*4+log10(a[m])+1;
printf("\n%ld",a[m]);
for(i=m-1;i>=0;i--) printf("%4.4ld",a[i]);
return w;
}
2.精度计算——乘法(大数乘小数)
语法:mult(char c[],char t[],int m);
参数:
c[]: 被乘数,用字符串表示,位数不限
t[]: 结果,用字符串表示
m: 乘数,限定10以内
返回值: null
注意:
需要 string.h
源程序:
void mult(char c[],char t[],int m)
{
int i,l,k,flag,add=0;
char s[100];
l=strlen(c);
for (i=0;i<l;i++)
s[l-i-1]=c[i]-'0';
for (i=0;i<l;i++)
{
k=s[i]*m+add;
if (k>=10) {s[i]=k%10;add=k/10;flag=1;} else {s[i]=k;flag=0;add=0;}
}
if (flag) {l=i+1;s[i]=add;} else l=i;
for (i=0;i<l;i++)
t[l-1-i]=s[i]+'0';
t[l]='\0';
}
3.精度计算——乘法(大数乘大数)
语法:mult(char a[],char b[],char s[]);
参数:
a[]: 被乘数,用字符串表示,位数不限
b[]: 乘数,用字符串表示,位数不限
t[]: 结果,用字符串表示
返回值: null
注意:
空间复杂度为 o(n^2)
需要 string.h
源程序:
void mult(char a[],char b[],char s[])
{
int i,j,k=0,alen,blen,sum=0,res[65][65]={0},flag=0;
char result[65];
alen=strlen(a);blen=strlen(b);
for (i=0;i<alen;i++)
for (j=0;j<blen;j++) res[i][j]=(a[i]-'0')*(b[j]-'0');
for (i=alen-1;i>=0;i--)
{
for (j=blen-1;j>=0;j--) sum=sum+res[i+blen-j-1][j];
result[k]=sum%10;
k=k+1;
sum=sum/10;
}
for (i=blen-2;i>=0;i--)
{
for (j=0;j<=i;j++) sum=sum+res[i-j][j];
result[k]=sum%10;
k=k+1;
sum=sum/10;
}
if (sum!=0) {result[k]=sum;k=k+1;}
for (i=0;i<k;i++) result[i]+='0';
for (i=k-1;i>=0;i--) s[i]=result[k-1-i];
s[k]='\0';
while(1)
{
if (strlen(s)!=strlen(a)&&s[0]=='0')
strcpy(s,s+1);
else
break;
}
}
4.精度计算——加法
语法:add(char a[],char b[],char s[]);
参数:
a[]: 被乘数,用字符串表示,位数不限
b[]: 乘数,用字符串表示,位数不限
t[]: 结果,用字符串表示
返回值: null
注意:
空间复杂度为 o(n^2)
需要 string.h
源程序:
void add(char a[],char b[],char back[])
{
int i,j,k,up,x,y,z,l;
char *c;
if (strlen(a)>strlen(b)) l=strlen(a)+2; else l=strlen(b)+2;
c=(char *) malloc(l*sizeof(char));
i=strlen(a)-1;
j=strlen(b)-1;
k=0;up=0;
while(i>=0||j>=0)
{
if(i<0) x='0'; else x=a[i];
if(j<0) y='0'; else y=b[j];
z=x-'0'+y-'0';
if(up) z+=1;
if(z>9) {up=1;z%=10;} else up=0;
c[k++]=z+'0';
i--;j--;
}
if(up) c[k++]='1';
i=0;
c[k]='\0';
for(k-=1;k>=0;k--)
back[i++]=c[k];
back[i]='\0';
}
5.精度计算——减法
语法:sub(char s1[],char s2[],char t[]);
参数:
s1[]: 被减数,用字符串表示,位数不限
s2[]: 减数,用字符串表示,位数不限
t[]: 结果,用字符串表示
返回值: null
注意:
默认s1>=s2,程序未处理负数情况
需要 string.h
源程序:
void sub(char s1[],char s2[],char t[])
{
int i,l2,l1,k;
l2=strlen(s2);l1=strlen(s1);
t[l1]='\0';l1--;
for (i=l2-1;i>=0;i--,l1--)
{
if (s1[l1]-s2[i]>=0)
t[l1]=s1[l1]-s2[i]+'0';
else
{
t[l1]=10+s1[l1]-s2[i]+'0';
s1[l1-1]=s1[l1-1]-1;
}
}
k=l1;
while(s1[k]<0) {s1[k]+=10;s1[k-1]-=1;k--;}
while(l1>=0) {t[l1]=s1[l1];l1--;}
loop:
if (t[0]=='0')
{
l1=strlen(s1);
for (i=0;i<l1-1;i++) t[i]=t[i+1];
t[l1-1]='\0';
goto loop;
}
if (strlen(t)==0) {t[0]='0';t[1]='\0';}
}
6.任意进制转换
语法:conversion(char s1[],char s2[],long d1,long d2);
参数:
s[]: 原进制数字,用字符串表示
s2[]: 转换结果,用字符串表示
d1: 原进制数
d2: 需要转换到的进制数
返回值: null
注意:
高于9的位数用大写'A'~'Z'表示,2~16位进制通过验证
源程序:
void conversion(char s[],char s2[],long d1,long d2)
{
long i,j,t,num;
char c;
num=0;
for (i=0;s[i]!='\0';i++)
{
if (s[i]<='9'&&s[i]>='0') t=s[i]-'0'; else t=s[i]-'A'+10;
num=num*d1+t;
}
i=0;
while(1)
{
t=num%d2;
if (t<=9) s2[i]=t+'0'; else s2[i]=t+'A'-10;
num/=d2;
if (num==0) break;
i++;
}
for (j=0;j<i/2;j++)
{c=s2[j];s2[j]=s[i-j];s2[i-j]=c;}
s2[i+1]='\0';
}
7.最大公约数、最小公倍数
语法:resulet=hcf(int a,int b)、result=lcd(int a,int b)
参数:
a: int a,求最大公约数或最小公倍数
b: int b,求最大公约数或最小公倍数
返回值: 返回最大公约数(hcf)或最小公倍数(lcd)
注意:
lcd 需要连同 hcf 使用
源程序:
int hcf(int a,int b)
{
int r=0;
while(b!=0)
{
r=a%b;
a=b;
b=r;
}
return(a);
}
lcd(int u,int v,int h)
{
return(u*v/h);
}
8.组合序列
语法:m_of_n(int m, int n1, int m1, int* a, int head)
参数:
m: 组合数C的上参数
n1: 组合数C的下参数
m1: 组合数C的上参数,递归之用
*a: 1~n的整数序列数组
head: 头指针
返回值: null
注意:
*a需要自行产生
初始调用时,m=m1、head=0
调用例子:求C(m,n)序列:m_of_n(m,n,m,a,0);
源程序:
void m_of_n(int m, int n1, int m1, int* a, int head)
{
int i,t;
if(m1<0 || m1>n1) return;
if(m1==n1)
{
for(i=0;i<m;i++) cout<<a[i]<<' '; // 输出序列
cout<<'\n';
return;
}
m_of_n(m,n1-1,m1,a,head); // 递归调用
t=a[head];a[head]=a[n1-1+head];a[n1-1+head]=t;
m_of_n(m,n1-1,m1-1,a,head+1); // 再次递归调用
t=a[head];a[head]=a[n1-1+head];a[n1-1+head]=t;
}
9.快速傅立叶变换(FFT)
语法:kkfft(double pr[],double pi[],int n,int k,double fr[],double fi[],int l,int il);
参数:
pr[n]: 输入的实部
pi[n]: 数入的虚部
n,k: 满足n=2^k
fr[n]: 输出的实部
fi[n]: 输出的虚部
l: 逻辑开关,0 FFT,1 ifFT
il: 逻辑开关,0 输出按实部/虚部;1 输出按模/幅角
返回值: null
注意:
需要 math.h
源程序:
void kkfft(pr,pi,n,k,fr,fi,l,il)
int n,k,l,il;
double pr[],pi[],fr[],fi[];
{
int it,m,is,i,j,nv,l0;
double p,q,s,vr,vi,poddr,poddi;
for (it=0; it<=n-1; it++)
{
m=it; is=0;
for (i=0; i<=k-1; i++)
{j=m/2; is=2*is+(m-2*j); m=j;}
fr[it]=pr[is]; fi[it]=pi[is];
}
pr[0]=1.0; pi[0]=0.0;
p=6.283185306/(1.0*n);
pr[1]=cos(p); pi[1]=-sin(p);
if (l!=0) pi[1]=-pi[1];
for (i=2; i<=n-1; i++)
{
p=pr[i-1]*pr[1];
q=pi[i-1]*pi[1];
s=(pr[i-1]+pi[i-1])*(pr[1]+pi[1]);
pr[i]=p-q; pi[i]=s-p-q;
}
for (it=0; it<=n-2; it=it+2)
{
vr=fr[it]; vi=fi[it];
fr[it]=vr+fr[it+1]; fi[it]=vi+fi[it+1];
fr[it+1]=vr-fr[it+1]; fi[it+1]=vi-fi[it+1];
}
m=n/2; nv=2;
for (l0=k-2; l0>=0; l0--)
{
m=m/2; nv=2*nv;
for (it=0; it<=(m-1)*nv; it=it+nv)
for (j=0; j<=(nv/2)-1; j++)
{
p=pr[m*j]*fr[it+j+nv/2];
q=pi[m*j]*fi[it+j+nv/2];
s=pr[m*j]+pi[m*j];
s=s*(fr[it+j+nv/2]+fi[it+j+nv/2]);
poddr=p-q; poddi=s-p-q;
fr[it+j+nv/2]=fr[it+j]-poddr;
fi[it+j+nv/2]=fi[it+j]-poddi;
fr[it+j]=fr[it+j]+poddr;
fi[it+j]=fi[it+j]+poddi;
}
}
if (l!=0)
for (i=0; i<=n-1; i++)
{
fr[i]=fr[i]/(1.0*n);
fi[i]=fi[i]/(1.0*n);
}
if (il!=0)
for (i=0; i<=n-1; i++)
{
pr[i]=sqrt(fr[i]*fr[i]+fi[i]*fi[i]);
if (fabs(fr[i])<0.000001*fabs(fi[i]))
{
if ((fi[i]*fr[i])>0) pi[i]=90.0;
else pi[i]=-90.0;
}
else
pi[i]=atan(fi[i]/fr[i])*360.0/6.283185306;
}
return;
}
10.Ronberg算法计算积分
语法:result=integral(double a,double b);
参数:
a: 积分上限
b: 积分下限
function f: 积分函数
返回值: f在(a,b)之间的积分值
注意:
function f(x)需要自行修改,程序中用的是sina(x)/x
需要 math.h
默认精度要求是1e-5
源程序:
double f(double x)
{
return sin(x)/x; //在这里插入被积函数
}
double integral(double a,double b)
{
double h=b-a;
double t1=(1+f(b))*h/2.0;
int k=1;
double r1,r2,s1,s2,c1,c2,t2;
loop:
double s=0.0;
double x=a+h/2.0;
while(x<b)
{
s+=f(x);
x+=h;
}
t2=(t1+h*s)/2.0;
s2=t2+(t2-t1)/3.0;
if(k==1)
{
k++;h/=2.0;t1=t2;s1=s2;
goto loop;
}
c2=s2+(s2-s1)/15.0;
if(k==2){
c1=c2;k++;h/=2.0;
t1=t2;s1=s2;
goto loop;
}
r2=c2+(c2-c1)/63.0;
if(k==3){
r1=r2; c1=c2;k++;
h/=2.0;
t1=t2;s1=s2;
goto loop;
}
while(fabs(1-r1/r2)>1e-5){
r1=r2;c1=c2;k++;
h/=2.0;
t1=t2;s1=s2;
goto loop;
}
return r2;
}
11.行列式计算
语法:result=js(int s[][],int n)
参数:
s[][]: 行列式存储数组
n: 行列式维数,递归用
返回值: 行列式值
注意:
函数中常数N为行列式维度,需自行定义
源程序:
int js(s,n)
int s[][N],n;
{
int z,j,k,r,total=0;
int b[N][N];/*b[N][N]用于存放,在矩阵s[N][N]中元素s[0]的余子式*/
if(n>2)
{
for(z=0;z<n;z++)
{
for(j=0;j<n-1;j++)
for(k=0;k<n-1;k++)
if(k>=z) b[j][k]=s[j+1][k+1]; else b[j][k]=s[j+1][k];
if(z%2==0) r=s[0][z]*js(b,n-1); /*递归调用*/
else r=(-1)*s[0][z]*js(b,n-1);
total=total+r;
}
}
else if(n==2)
total=s[0][0]*s[1][1]-s[0][1]*s[1][0];
return total;
}
12.求排列组合数
语法:result=P(long n,long m); / result=long C(long n,long m);
参数:
m: 排列组合的上系数
n: 排列组合的下系数
返回值: 排列组合数
注意:
符合数学规则:m<=n
源程序:
long P(long n,long m)
{
long p=1;
while(m!=0)
{p*=n;n--;m--;}
return p;
}
long C(long n,long m)
{
long i,c=1;
i=m;
while(i!=0)
{c*=n;n--;i--;}
while(m!=0)
{c/=m;m--;}
return c;
}
二、字符串处理
1.字符串替换
语法:replace(char str[],char key[],char swap[]);
参数:
str[]: 在此源字符串进行替换操作
key[]: 被替换的字符串,不能为空串
swap[]: 替换的字符串,可以为空串,为空串表示在源字符中删除key[]
返回值: null
注意:
默认str[]长度小于1000,如否,重新设定设定tmp大小
需要 string.h
源程序:
void replace(char str[],char key[],char swap[])
{
int l1,l2,l3,i,j,flag;
char tmp[1000];
l1=strlen(str);
l2=strlen(key);
l3=strlen(swap);
for (i=0;i<=l1-l2;i++)
{
flag=1;
for (j=0;j<l2;j++)
if (str[i+j]!=key[j]) {flag=0;break;}
if (flag)
{
strcpy(tmp,str);
strcpy(&tmp[i],swap);
strcpy(&tmp[i+l3],&str[i+l2]);
strcpy(str,tmp);
i+=l3-1;
l1=strlen(str);
}
}
}
2.字符串查找
语法:result=strfind(char str[],char key[]);
参数:
str[]: 在此源字符串进行查找操作
key[]: 被查找的字符串,不能为空串
返回值: 如果查找成功,返回key在str中第一次出现的位置,否则返回-1
注意:
需要 string.h
源程序:
int strfind(char str[],char key[])
{
int l1,l2,i,j,flag;
l1=strlen(str);
l2=strlen(key);
for (i=0;i<=l1-l2;i++)
{
flag=1;
for (j=0;j<l2;j++)
if (str[i+j]!=key[j]) {flag=0;break;}
if (flag) return i;
}
return -1;
}
3.字符串截取
语法:mid(char str[],int start,int len,char strback[])
参数:
str[]: 操作的目标字符串
start: 从第start个字符串开始,截取长度为len的字符
len: 从第start个字符串开始,截取长度为len的字符
strback[]: 截取的到的字符
返回值: 0:超出字符串长度,截取失败;1:截取成功
注意:
需要 string.h
源程序:
int mid(char str[],int start,int len,char strback[])
{
int l,i,k=0;
l=strlen(str);
if (start+len>l) return 0;
for (i=start;i<start+len;i++)
strback[k++]=str[i];
strback[k]='\0';
return 1;
}
三、计算几何
1.叉乘法求任意多边形面积
语法:result=polygonarea(Point *polygon,int N);
参数:
*polygon: 多变形顶点数组
N: 多边形顶点数目
返回值: 多边形面积
注意:
支持任意多边形,凹、凸皆可
多边形顶点输入时按顺时针顺序排列
源程序:
typedef struct {
double x,y;
} Point;
double polygonarea(Point *polygon,int N)
{
int i,j;
double area = 0;
for (i=0;i<N;i++) {
j = (i + 1) % N;
area += polygon[i].x * polygon[j].y;
area -= polygon[i].y * polygon[j].x;
}
area /= 2;
return(area < 0 ? -area : area);
}
2.求三角形面积
语法:result=area3(float x1,float y1,float x2,float y2,float x3,float y3);
参数:
x1~3: 三角形3个顶点x坐标
y1~3: 三角形3个顶点y坐标
返回值: 三角形面积
注意:
需要 math.h
源程序:
float area3(float x1,float y1,float x2,float y2,float x3,float y3)
{
float a,b,c,p,s;
a=sqrt((x1-x2)*(x1-x2)+(y1-y2)*(y1-y2));
b=sqrt((x1-x3)*(x1-x3)+(y1-y3)*(y1-y3));
c=sqrt((x3-x2)*(x3-x2)+(y3-y2)*(y3-y2));
p=(a+b+c)/2;
s=sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c));
return s;
}
3.两矢量间角度
语法:result=angle(double x1, double y1, double x2, double y2);
参数:
x/y1~2: 两矢量的坐标
返回值: 两的角度矢量
注意:
返回角度为弧度制,并且以逆时针方向为正方向
需要 math.h
源程序:
#define PI 3.1415926
double angle(double x1, double y1, double x2, double y2)
{
double dtheta,theta1,theta2;
theta1 = atan2(y1,x1);
theta2 = atan2(y2,x2);
dtheta = theta2 - theta1;
while (dtheta > PI)
dtheta -= PI*2;
while (dtheta < -PI)
dtheta += PI*2;
return(dtheta);
}
4.两点距离(2D、3D)
语法:result=distance_2d(float x1,float x2,float y1,float y2);
参数:
x/y/z1~2: 各点的x、y、z坐标
返回值: 两点之间的距离
注意:
需要 math.h
源程序:
float distance_2d(float x1,float x2,float y1,float y2)
{
return(sqrt((x1-x2)*(x1-x2)+(y1-y2)*(y1-y2)));
}
float distance_3d(float x1,float x2,float y1,float y2,float z1,float z2)
{
return(sqrt((x1-x2)*(x1-x2)+(y1-y2)*(y1-y2)+(z1-z2)*(z1-z2)));
}
5.射向法判断点是否在多边形内部
语法:result=insidepolygon(Point *polygon,int N,Point p);
参数:
*polygon: 多边形顶点数组
N: 多边形顶点个数
p: 被判断点
返回值: 0:点在多边形内部;1:点在多边形外部
注意:
若p点在多边形顶点或者边上,返回值不确定,需另行判断
需要 math.h
源程序:
#define MIN(x,y) (x < y ? x : y)
#define MAX(x,y) (x > y ? x : y)
typedef struct {
double x,y;
} Point;
int insidepolygon(Point *polygon,int N,Point p)
{
int counter = 0;
int i;
double xinters;
Point p1,p2;
p1 = polygon[0];
for (i=1;i<=N;i++) {
p2 = polygon[i % N];
if (p.y > MIN(p1.y,p2.y)) {
if (p.y <= MAX(p1.y,p2.y)) {
if (p.x <= MAX(p1.x,p2.x)) {
if (p1.y != p2.y) {
xinters = (p.y-p1.y)*(p2.x-p1.x)/(p2.y-p1.y)+p1.x;
if (p1.x == p2.x || p.x <= xinters)
counter++;
}
}
}
}
p1 = p2;
}
if (counter % 2 == 0)
return(OUTSIDE);
else
return(INSIDE);
}
6.判断点是否在线段上
语法:result=Pointonline(Point p1,Point p2,Point p);
参数:
p1、p2: 线段的两个端点
p: 被判断点
返回值: 0:点在不在线段上;1:点在线段上
注意:
若p线段端点上返回1
需要 math.h
源程序:
#define MIN(x,y) (x < y ? x : y)
#define MAX(x,y) (x > y ? x : y)
typedef struct {
double x,y;
} Point;
int FC(double x1,double x2)
{
if (x1-x2<0.000002&&x1-x2>-0.000002) return 1; else return 0;
}
int Pointonline(Point p1,Point p2,Point p)
{
double x1,y1,x2,y2;
x1=p.x-p1.x;
x2=p2.x-p1.x;
y1=p.y-p1.y;
y2=p2.y-p1.y;
if (FC(x1*y2-x2*y1,0)==0) return 0;
if ((MIN(p1.x,p2.x)<=p.x&&p.x<=MAX(p1.x,p2.x))&&
(MIN(p1.y,p2.y)<=p.y&&p.y<=MAX(p1.y,p2.y)))
return 1; else return 0;
}
7.判断两线段是否相交
语法:result=sectintersect(Point p1,Point p2,Point p3,Point p4);
参数:
p1~4: 两条线段的四个端点
返回值: 0:两线段不相交;1:两线段相交;2两线段首尾相接
注意:
p1!=p2;p3!=p4;
源程序:
#define MIN(x,y) (x < y ? x : y)
#define MAX(x,y) (x > y ? x : y)
typedef struct {
double x,y;
} Point;
int lineintersect(Point p1,Point p2,Point p3,Point p4)
{
Point tp1,tp2,tp3;
if ((p1.x==p3.x&&p1.y==p3.y)||(p1.x==p4.x&&p1.y==p4.y)||(p2.x==p3.x&&p2.y==p3.y)||(p2.x==p4.x&&p2.y==p4.y))
return 2;
//快速排斥试验
if ((MIN(p1.x,p2.x)<p3.x&&p3.x<MAX(p1.x,p2.x)&&MIN(p1.y,p2.y)<p3.y<MAX(p1.y,p2.y))||
(MIN(p1.x,p2.x)<p4.x&&p3.x<MAX(p1.x,p2.x)&&MIN(p1.y,p2.y)<p3.y<MAX(p1.y,p2.y)))
;else return 0;
//跨立试验
tp1.x=p1.x-p3.x;
tp1.y=p1.y-p3.y;
tp2.x=p4.x-p3.x;
tp2.y=p4.y-p3.y;
tp3.x=p2.x-p3.x;
tp3.y=p2.y-p3.y;
if ((tp1.x*tp2.y-tp1.y*tp2.x)*(tp2.x*tp3.y-tp2.y*tp3.x)>=0) return 1; else return 0;
}
8.判断线段与直线是否相交
语法:result=lineintersect(Point p1,Point p2,Point p3,Point p4);
参数:
p1、p2: 线段的两个端点
p3、p4: 直线上的两个点
返回值: 0:线段直线不相交;1:线段和直线相交
注意:
如线段在直线上,返回 1
源程序:
typedef struct {
double x,y;
} Point;
int lineintersect(Point p1,Point p2,Point p3,Point p4)
{
Point tp1,tp2,tp3;
tp1.x=p1.x-p3.x;
tp1.y=p1.y-p3.y;
tp2.x=p4.x-p3.x;
tp2.y=p4.y-p3.y;
tp3.x=p2.x-p3.x;
tp3.y=p2.y-p3.y;
if ((tp1.x*tp2.y-tp1.y*tp2.x)*(tp2.x*tp3.y-tp2.y*tp3.x)>=0) return 1; else return 0;
}
9.点到线段最短距离
语法:result=mindistance(Point p1,Point p2,Point q);
参数:
p1、p2: 线段的两个端点
q: 判断点
返回值: 点q到线段p1p2的距离
注意:
需要 math.h
源程序:
#define MIN(x,y) (x < y ? x : y)
#define MAX(x,y) (x > y ? x : y)
typedef struct {
double x,y;
} Point;
double mindistance(Point p1,Point p2,Point q)
{
int flag=1;
double k;
Point s;
if (p1.x==p2.x) {s.x=p1.x;s.y=q.y;flag=0;}
if (p1.y==p2.y) {s.x=q.x;s.y=p1.y;flag=0;}
if (flag)
{
k=(p2.y-p1.y)/(p2.x-p1.x);
s.x=(k*k*p1.x+k*(q.y-p1.y)+q.x)/(k*k+1);
s.y=k*(s.x-p1.x)+p1.y;
}
if (MIN(p1.x,p2.x)<=s.x&&s.x<=MAX(p1.x,p2.x))
return sqrt((q.x-s.x)*(q.x-s.x)+(q.y-s.y)*(q.y-s.y));
else
return MIN(sqrt((q.x-p1.x)*(q.x-p1.x)+(q.y-p1.y)*(q.y-p1.y)),sqrt((q.x-p2.x)*(q.x-p2.x)+(q.y-p2.y)*(q.y-p2.y)));
}
10.求两直线的交点
语法:result=mindistance(Point p1,Point p2,Point q);
参数:
p1~p4: 直线上不相同的两点
*p: 通过指针返回结果
返回值: 1:两直线相交;2:两直线平行
注意:
如需要判断两线段交点,检验k和对应k1(注释中)的值是否在0~1之间,用在0~1之间的那个求交点
源程序:
typedef struct {
double x,y;
} Point;
int linecorss(Point p1,Point p2,Point p3,Point p4,Point *p)
{
double k;
//同一直线
if ((p4.x-p3.x)*(p1.y-p3.y)-(p4.y-p3.y)*(p1.x-p3.x)==0&&
(p2.x-p1.x)*(p1.y-p3.y)-(p2.y-p1.y)*(p1.x-p3.x)==0) return 2;
//平行,不同一直线
if ((p4.y-p3.y)*(p2.x-p1.x)-(p4.x-p3.x)*(p2.y-p1.y)==0) return 0;
k=((p4.x-p3.x)*(p1.y-p3.y)-(p4.y-p3.y)*(p1.x-p3.x))/((p4.y-p3.y)*(p2.x-p1.x)-(p4.x-p3.x)*(p2.y-p1.y));
//k1=((p2.x-p1.x)*(p1.y-p3.y)-(p2.y-p1.y)*(p1.x-p3.x))/((p4.y-p3.y)*(p2.x-p1.x)-(p4.x-p3.x)*(p2.y-p1.y));
(*p).x=p1.x+k*(p2.x-p1.x);
(*p).y=p1.y+k*(p2.y-p1.y);
return 1;//有交点}
11.判断一个封闭图形是凹集还是凸集
语法:result=convex(Point *p,int n);
参数:
*p: 封闭曲线顶点数组
n: 封闭曲线顶点个数
返回值: 1:凸集;-1:凹集;0:曲线不符合要求无法计算
注意:
默认曲线为简单曲线:无交叉、无圈
源程序:
typedef struct {
double x,y;
} Point;
int convex(Point *p,int n)
{
int i,j,k;
int flag = 0;
double z;
if (n < 3)
return(0);
for (i=0;i<n;i++) {
j = (i + 1) % n;
k = (i + 2) % n;
z = (p[j].x - p[i].x) * (p[k].y - p[j].y);
z -= (p[j].y - p[i].y) * (p[k].x - p[j].x);
if (z < 0)
flag |= 1;
else if (z > 0)
flag |= 2;
if (flag == 3)
return -1; //CONCAVE
}
if (flag != 0)
return 1; //CONVEX
else
return 0;
}
12.Graham扫描法寻找凸包
语法:Graham_scan(Point PointSet[],Point ch[],int n,int &len);
参数:
PointSet[]: 输入的点集
ch[]: 输出的凸包上的点集,按照逆时针方向排列
n: PointSet中的点的数目
len: 输出的凸包上的点的个数
返回值: null
源程序:
struct Point{
float x,y;
};
float multiply(Point p1,Point p2,Point p0)
{
return((p1.x-p0.x)*(p2.y-p0.y)-(p2.x-p0.x)*(p1.y-p0.y));
}
float distance(Point p1,Point p2)
{
return(sqrt((p1.x-p2.x)*(p1.x-p2.x)+(p1.y-p2.y)*(p1.y-p2.y)));
}
void Graham_scan(Point PointSet[],Point ch[],int n,int &len)
{
int i,j,k=0,top=2;
Point tmp;
for(i=1;i<n;i++)
if ((PointSet[i].y<PointSet[k].y)||((PointSet[i].y==PointSet[k].y)&&(PointSet[i].x<PointSet[k].x)))
k=i;
tmp=PointSet[0];
PointSet[0]=PointSet[k];
PointSet[k]=tmp;
for (i=1;i<n-1;i++)
{
k=i;
for (j=i+1;j<n;j++)
if ( (multiply(PointSet[j],PointSet[k],PointSet[0])>0) ||
((multiply(PointSet[j],PointSet[k],PointSet[0])==0)
&&(distance(PointSet[0],PointSet[j])<distance(PointSet[0],PointSet[k]))) )
k=j;
tmp=PointSet[i];
PointSet[i]=PointSet[k];
PointSet[k]=tmp;
}
ch[0]=PointSet[0];
ch[1]=PointSet[1];
ch[2]=PointSet[2];
for (i=3;i<n;i++)
{
while (multiply(PointSet[i],ch[top],ch[top-1])>=0) top--;
ch[++top]=PointSet[i];
}
len=top+1;
}
四、数论
1.x的二进制长度
语法:result=BitLength(int x);
参数:
x: 测长的x
返回值: x的二进制长度
源程序:
int BitLength(int x)
{
int d = 0;
while (x > 0) {
x >>= 1;
d++;
}
return d;
}
2.返回x的二进制表示中从低到高的第i位
语法:result=BitAt(int x, int i);
参数:
x: 十进制 x
i: 要求二进制的第i位
返回值: 返回x的二进制表示中从低到高的第i位
注意:
最低位为第一位
源程序:
int BitAt(int x, int i)
{
return ( x & (1 << (i-1)) );
}
3.模取幂运算
语法:result=Modular_Expoent(int a,int b,int n);
参数:
a、b、n: a^b mod n 的对应参数
返回值: a^b mod n 的值
注意:
需要BitLength和BitAt
源程序:
int Modular_Expoent(int a,int b,int n)
{
int i, y=1;
for (i = BitLength(b); i > 0; i--)
{
y = (y*y)%n;
if (BitAt(b,i) > 0)
y = (y*a)%n;
}
return y;
}
4.求解模线性方程
语法:result=modular_equation(int a,int b,int n);
参数:
a、b、n: ax=b (mod n) 的对应参数
返回值: 方程的解
源程序:
int ext_euclid(int a,int b,int &x,int &y) //求gcd(a,b)=ax+by
{
int t,d;
if (b==0) {x=1;y=0;return a;}
d=ext_euclid(b,a %b,x,y);
t=x;
x=y;
y=t-a/b*y;
return d;
}
void modular_equation(int a,int b,int n)
{
int e,i,d;
int x,y;
d=ext_euclid(a,n,x,y);
if (b%d>0)
printf("No answer!\n");
else
{
e=(x*(b/d))%n;
for (i=0;i<d;i++)
printf("The %dth answer is : %ld\n",i+1,(e+i*(n/d))%n);
}
}
5.求解模线性方程组(中国余数定理)
语法:result=Modular_Expoent(int a,int b,int n);
参数:
B[]、W[]: a=B[] (mod W[]) 的对应参数
返回值: a 的值
注意:
其中W[],B[]已知,W[i]>0且W[i]与W[j]互质, 求a
源程序:
int ext_euclid(int a,int b,int &x,int &y) //求gcd(a,b)=ax+by
{
int t,d;
if (b==0) {x=1;y=0;return a;}
d=ext_euclid(b,a %b,x,y);
t=x;
x=y;
y=t-a/b*y;
return d;
}
int China(int B[],int W[],int k)
{
int i;
int d,x,y,a=0,m,n=1;
for (i=0;i<k;i++)
n*=W[i];
for (i=0;i<k;i++)
{
m=n/W[i];
d=ext_euclid(W[i],m,x,y);
a=(a+y*m*B[i])%n;
}
if (a>0) return a;
else return(a+n);
}
6.筛法素数产生器
语法:result=prime(int a[],int n);
参数:
a[]: 用于返回素数的数组
n: 产生n以内的素数,按升序放入a[]中
返回值: n以内素数的个数
注意:
其中W[],B[]已知,W[i]>0且W[i]与W[j]互质, 求a
源程序:
int prime(int a[],int n)
{
int i,j,k,x,num,*b;
n++;
n/=2;
b=(int *)malloc(sizeof(int)*(n+1)*2);
a[0]=2;a[1]=3;num=2;
for(i=1;i<=2*n;i++)
b[i]=0;
for(i=3;i<=n;i+=3)
for(j=0;j<2;j++)
{
x=2*(i+j)-1;
while(b[x]==0)
{
a[num++]=x;
for(k=x;k<=2*n;k+=x)
b[k]=1;
}
}
return num;
}
7.判断一个数是否素数
语法:result=comp(int n);
参数:
n: 判断n是否素数
返回值: 素数返回1,否则返回0
源程序:
int comp(int n)
{
int i,flag=1;
for (i=2;i<=sqrt(n);i++)
if (n%i==0) {flag=0;break;}
if (flag==1) return 1; else return 0;
}
五、图论
1.Prim算法求最小生成树
语法:prim(Graph G,int vcount,int father[]);
参数:
G: 图,用邻接矩阵表示
vcount: 表示图的顶点个数
father[]: 用来记录每个节点的父节点
返回值: null
注意:
常数max_vertexes为图最大节点数
常数infinity为无穷大
源程序:
#define infinity 1000000
#define max_vertexes 5
typedef int Graph[max_vertexes][max_vertexes];
void prim(Graph G,int vcount,int father[])
{
int i,j,k;
int lowcost[max_vertexes],closeset[max_vertexes],used[max_vertexes];
for (i=0;i<vcount;i++)
{
lowcost[i]=G[0][i];
closeset[i]=0;
used[i]=0;
father[i]=-1;
}
used[0]=1;
for (i=1;i<vcount;i++)
{
j=0;
while (used[j]) j++;
for (k=0;k<vcount;k++)
if ((!used[k])&&(lowcost[k]<lowcost[j])) j=k;
father[j]=closeset[j];
used[j]=1;
for (k=0;k<vcount;k++)
if (!used[k]&&(G[j][k]<lowcost[k]))
{ lowcost[k]=G[j][k];
closeset[k]=j; }
}
}
2.Dijkstra算法求单源最短路径
语法:result=Dijkstra(Graph G,int n,int s,int t, int path[]);
参数:
G: 图,用邻接矩阵表示
n: 图的顶点个数
s: 开始节点
t: 目标节点
path[]: 用于返回由开始节点到目标节点的路径
返回值: 最短路径长度
注意:
输入的图的权必须非负
顶点标号从0开始
用如下方法打印路径:
i=t;
while (i!=s)
{
printf("%d<--",i+1);
i=path[i];
}
printf("%d\n",s+1);
源程序:
int Dijkstra(Graph G,int n,int s,int t, int path[])
{
int i,j,w,minc,d[max_vertexes],mark[max_vertexes];
for (i=0;i<n;i++) mark[i]=0;
for (i=0;i<n;i++)
{ d[i]=G[s][i];
path[i]=s; }
mark[s]=1;path[s]=0;d[s]=0;
for (i=1;i<n;i++)
{
minc=infinity;
w=0;
for (j=0;j<n;j++)
if ((mark[j]==0)&&(minc>=d[j])) {minc=d[j];w=j;}
mark[w]=1;
for (j=0;j<n;j++)
if ((mark[j]==0)&&(G[w][j]!=infinity)&&(d[j]>d[w]+G[w][j]))
{ d[j]=d[w]+G[w][j];
path[j]=w; }
}
return d[t];
}
3.Bellman-ford算法求单源最短路径
语法:result=Bellman_ford(Graph G,int n,int s,int t,int path[],int success);
参数:
G: 图,用邻接矩阵表示
n: 图的顶点个数
s: 开始节点
t: 目标节点
path[]: 用于返回由开始节点到目标节点的路径
success: 函数是否执行成功
返回值: 最短路径长度
注意:
输入的图的权可以为负,如果存在一个从源点可达的权为负的回路则success=0
顶点标号从0开始
用如下方法打印路径:
i=t;
while (i!=s)
{
printf("%d<--",i+1);
i=path[i];
}
printf("%d\n",s+1);
源程序:
int Bellman_ford(Graph G,int n,int s,int t,int path[],int success)
{
int i,j,k,d[max_vertexes];
for (i=0;i<n;i++) {d[i]=infinity;path[i]=0;}
d[s]=0;
for (k=1;k<n;k++)
for (i=0;i<n;i++)
for (j=0;j<n;j++)
if (d[j]>d[i]+G[i][j]) {d[j]=d[i]+G[i][j];path[j]=i;}
success=0;
for (i=0;i<n;i++)
for (j=0;j<n;j++)
if (d[j]>d[i]+G[i][j]) return 0;
success=1;
return d[t];
}
4.Floyd-Warshall算法求每对节点间最短路径
语法:Floyd_Washall(Graph G,int n,Graph D,Graph P);
参数:
G: 图,用邻接矩阵表示
n: 图的顶点个数
D: D[i,j]表示从i到j的最短距离
P: P[i,j]表示从i到j的最短路径上j 的父节点
返回值: null
源程序:
void Floyd_Washall(Graph G,int n,Graph D,Graph P)
{
int i,j,k;
for (i=0;i<n;i++)
for (j=0;j<n;j++)
{ D[i][j]=G[i][j];
P[i][j]=i; }
for (i=0;i<n;i++) { D[i][i]=0;P[i][i]=0; }
for (k=0;k<n;k++)
for (i=0;i<n;i++)
for (j=0;j<n;j++)
if (D[i][j]>D[i][k]+D[k][j])
{ D[i][j]=D[i][k]+D[k][j];
P[i][j]=P[k][j]; }
}
六、排序/查找
1.快速排序
语法:quicksort(int l,int r,int b[]);
参数:
l: 排序上界,开始时l=0
r: 排序下界,开始时r=数组元素个数
b[]: 被排序的元素
返回值: null
注意:
输出升序序列
源程序:
void quicksort(int l,int r,int b[])
{
int i,j,x;
if(l>=r) return;
i=l;
j=r;
x=b[i];
while(i!=j)
{
while(b[j]>x&&j>i) j--;
if(i<j)
{
b[i]=b[j];
i++;
}
while(b[i]<x&&j>i)i++;
if(i<j)
{
b[j]=b[i];
j--;
}
}
b[i]=x;
quicksort(l,j-1,b);
quicksort(i+1,r,b);
}
2.希尔排序
语法:shellsort(int a[],int n);
参数:
n: 数组元素个数
a[]: 待排序数组
返回值: null
注意:
输出升序序列
源程序:
void shellsort(int a[],int n)
{
int i,j,g;
int temp,k;
g=n/2;
while(g!=0)
{
for(i=g+1;i<=n;i++)
{
temp=a[i];
j=i-g;
while(j>0)
{
k=j+g;
if(a[j]<=a[k])
j=0;
else
{
temp=a[j];a[j]=a[k];a[k]=temp;
}
j=j-g;
}
}
g=g/2;
}
}
3.选择法排序
语法:sort(int t[],int n);
参数:
t[]: 待排序数组
n: 数组t[]元素的个数
返回值: null
注意:
输出升序序列
小规模排序用
源程序:
void sort(int t[],int n)
{
int i,j,k,temp;
for (i=0;i<n;i++)
{
k=i;
for (j=i;j<n;j++) if (t[j]<t[k]) k=j;
temp=t[i];t[i]=t[k];t[k]=temp;
}
}
4.二分查找
语法:result=search_bin(int *t,int k);
参数:
t[]: 待查找数组
k: 查找关键字
返回值: 如果k在t[]中存在,输出i:t[i]=k,否则输出-1
注意:
要求查找数组是有序升序序列
源程序:
int search_bin(int *t,int k)
{
int low=1,high=10,mid;
while (low<=high)
{
mid=(low+high)/2;
if (k==t[mid]) return mid;
else if (k<t[mid]) high=mid-1;
else low=mid+1;
}
return -1;
}
七、数据结构
1.顺序队列
源程序:
#define maxsize 100
typedef struct
{
int data[maxsize];
int front;
int rear;
} sqqueue;
int sqinit(sqqueue *p) //队列初始化
{
p->front=0;
p->rear=0;
return 1;
}
int enqueue(sqqueue *q, int e) //入队
{
if((q->rear+1)%maxsize==q->front)
return 0;
else
q->data[q->rear]=e;
q->rear=(q->rear+1)%maxsize;
return 1;
}
int dequeue(sqqueue *q) //出队
{
int e;
if (q->front==q->rear)
return 0;
e=q->data[q->front];
q->front=(q->front+1)%maxsize;
return e;
}
int empty(sqqueue *q) //判空
{
int v;
if (q->front==q->rear)
v=1;
else
v=0;
return v;
}
int gethead(sqqueue *q) //取得头元素
{
int e;
if (q->front==q->rear)
e=-1;
else
e=q->data[q->front];
return e;
}
void display(sqqueue *q) //显示所有元素
{
int s;
s=q->front;
printf("the sequeue is display:\n");
if (q->front==q->rear)
printf("the sequeue is empty!");
else
{
while(s<q->rear)
{
printf("->%d", q->data[s]);
s=(s+1)%maxsize;
}
printf("\n");
}
}
main(sqqueue *head) //函数使用样例
{
int n,i,m,x,y,select,xq;
printf("create a empty sequeue\n");
sqinit(head);
printf("please input the sequeue length:\n");
scanf("%d",&n);
for (i=0;i<n;i++)
{
printf("please input a sequeue value:\n");
scanf("%d",&m);
enqueue(head,m);
}
printf("head->rear:%d\n",head->rear);
printf("head->front:%d\n",head->front);
display(head);
printf("select 1 **** enqueue() \n");
printf("select 2 **** dequeue() \n");
printf("select 3 **** empty () \n");
printf("select 4 **** gethead() \n");
printf("select 5 **** display() \n");
printf("please select (1--5):");
scanf("%d",&select);
switch(select)
{
case 1:
{
printf("please input a value :\n ");
scanf("%d",&x);
enqueue(head,x);
display(head);
break;
}
case 2:
{
dequeue(head);
display(head);
break;
}
case 3:
{
if(empty(head))
printf("the sequeue is empty");
else
printf("the sequeue is full");
}
case 4:
{
y=gethead(head);
printf("output head value:%d\n",y);
break;
}
case 5:
{
display(head);
break;
}
}
}
}
2.顺序栈
源程序:
#define m 100
typedef struct
{
int stack[m];
int top;
} stackstru;
init(stackstru *s) /*装入栈*/
{
s->top=0;
return 1;
}
int push(stackstru *s,int x) /*入栈操作*/
{
if (s->top==m)
printf("the stack is overflow!\n");
else
{
s->top=s->top+1;
s->stack[s->top]=x;
}
}
void display(stackstru *s) /*显示栈所有数据*/
{
if(s->top==0)
printf("the stack is empty!\n");
else
{
while(s->top!=0)
{
printf("%d->",s->stack[s->top]);
s->top=s->top-1;
}
}
}
int pop(stackstru *s) /*出栈操作并返回被删除的那个记录*/
{
int y;
if(s->top==0)
printf("the stack is empty!\n");
else
{
y=s->stack[s->top];
s->top=s->top-1;
return y;
}
}
int gettop(stackstru *s) /*得到栈顶数*/
{
int e;
if(s->top==0)
return 0;
else
e=s->stack[s->top];
return e;
}
main(stackstru *p) //函数使用演示
{
int n,i,k,h,x1,x2,select;
printf("create a empty stack!\n");
init(p);
printf("input a stack length:\n");
scanf("%d",&n);
for(i=0;i<n;i++)
{
printf("input a stack value:\n");
scanf("%d",&k);
push(p,k);
}
printf("select 1:display()\n");
printf("select 2:push()\n");
printf("select 3:pop()\n");
printf("select 4:gettop()\n");
printf("input a your select(1-4):\n");
scanf("%d",&select);
switch(select)
{
case 1:
{
display(p);
break;
}
case 2:
{
printf("input a push a value:\n");
scanf("%d",&h);
push(p,h);
display(p);
break;
}
case 3:
{
x1=pop(p);
printf("x1->%d\n",x1);
display(p);
break;
}
case 4:
{
x2=gettop(p);
printf("x2->%d",x2);
break;
}
}
}
3.链表
源程序:
# define null 0
typedef char ElemType; /* 字符型数据*/
typedef struct LNode
{
ElemType data;
struct LNode *next;
};
setnull(struct LNode **p);
int length (struct LNode **p);
ElemType get(struct LNode **p,int i);
void insert(struct LNode **p,ElemType x,int i);
int delete(struct LNode **p,int i);
void display(struct LNode **p);
main()
{
struct LNode *head,*q; /*定义静态变量*/
int select,x1,x2,x3,x4;
int i,n;
int m,g;
char e,y;
head=setnull(&head); /*建议链表并设置为空表*/
printf("请输入数据长度: ");
scanf("%d",&n);
for(i=1;i<n;i++);
{
printf("将数据插入到单链表中: ");
scanf("%d",&y);
insert(&head,y,i);} /*插入数据到链表*/
display(&head); /*显示链表所有数据*/
printf("select 1 求长度 length()\n");
printf("select 2 取结点 get()\n");
printf("select 3 求值查找 locate()\n");
printf("select 4 删除结点 delete()\n");
printf("input your select: ");
scanf("%d",&select);
switch(select)
{
case 1:
{
x1=length(&head);
printf("输出单链表的长度%d ",x1);
display(&head);
}break;
case 2:
{
printf("请输入要取得结点: ");
scanf("%d",&m);
x2=get(&head,m);
printf(x2);
display(&head);
}break;
case 3:
{
printf("请输入要查找的数据: ");
scanf("%d",&e);
x3=locate(&head,e);
printf(x3);
display(&head);
}break;
case 4:
{
printf("请输入要删除的结点: ");
scanf("%d",&g);
x4=delete(&head,g);
printf(x4);
display(&head);
}break;
}
}
}
setnull(struct LNode **p)
{
*p=null;
}
int length (struct LNode **p)
{
int n=0;
struct LNode *q=*p;
while (q!=null)
{
n++;
q=q->next;
}
return(n);
}
ElemType get(struct LNode **p,int i)
{
int j=1;
struct LNode *q=*p;
while (j<i&&q!=null)
{
q=q->next;
j++;
}
if(q!=null)
return(q->data);
else
printf("位置参数不正确!\n");
}
int locate(struct LNode **p,ElemType x)
{
int n=0;
struct LNode *q=*p;
while (q!=null&&q->data!=x)
{
q=q->next;
n++;
}
if(q==null)
return(-1);
else
return(n+1);
}
void insert(struct LNode **p,ElemType x,int i)
{
int j=1;
struct LNode *s,*q;
s=(struct LNode *)malloc(sizeof(struct LNode));
s->data=x;
q=*p;
if(i==1)
{
s->next=q;
p=s;
}
else
{
while(j<i-1&&q->next!=null)
{
q=q->next;
j++;
}
if(j==i-1)
{
s->next=q->next;
q->next=s;
}
else
printf("位置参数不正确!\n");
}
}
int delete(struct LNode **p,int i)
{
int j=1;
struct LNode *q=*p,*t;
if(i==1)
{
t=q;
*p=q->next;
}
else
{
while(j<i-1&&q->next!=null)
{
q=q->next;
j++;
}
if(q->next!=null&&j==i-1)
{
t=q->next;
q->next=t->next;
}
else
printf("位置参数不正确!\n");
}
if(t=null)
free(t);
}
void display(struct LNode **p)
{
struct LNode *q;
q=*p;
printf("单链表显示: ");
if(q==null)
printf("链表为空!");
else if (q->next==null)
printf("%c\n",q->data);
else
{
while(q->next!=null)
{
printf("%c->",q->data);
q=q->next;
}
printf("%c",q->data);
}
printf("\n");
}
4.链栈
源程序:
# define null 0
typedef struct stacknode
{
int data;
struct stacknode *next;
} stacklink;
typedef struct
{
stacklink *top;
int stacksize;
}stackk;
initlink(stackk *s)
{
s->top=(stacklink *)malloc(sizeof(stacklink));
s->top->data=0;
s->top->next=null;
}
int poplink(stackk *s)
{
stackk *p;int v;
if(s->top->next==null) printf("the stackis empty\n");
else
{
v=s->top->next->data;
p=s->top->next;
s->top=s->top->next;
}
free(p);
return v;
}
}
int pushlink(stackk *s,int x)
{
stackk *p;
p=(stacklink *)malloc(sizeof(stacklink));
p->data=x;
p->next=s->top->next;
s->top->next=p;
}
int gettop(stackk *s)
{
int e;
if(s==null) printf("the stack is empty!\n");
e=s->top->next->data;
return e;
}
display(stackk *s)
{
stackk *p;
p=s->top->next;
printf("display the stacklink:\n");
if (s->top=null) printf("the stacklink is empty!\n");
else
{
while(p)
{
printf("->%d",p->data);
p=p->next;
}
}
}
main(stacklink *p)
{
int n,k,i,select,h,x1,x2;
printf("create a empty stacklink!\n");
initlink(p);
printf("input a stacklink length:\n");
scanf("%d",&n);
for (i=1;i<=n;i++)
{printf("input a stacklink value:\n");
scanf("%d",&k);
pushlink(p,k);
}
printf("select 1:display()\n");
printf("select 2:pushlink()\n");
printf("select 3:poplink()\n");
printf("select 4:gettop()\n");
printf("input a your select(1-4):\n");
scanf("%d",&select);
switch(select)
{case 1:
{display(p);break;}
case 2:
{printf("input a push a value :\n");
scanf("%d",&h);
pushlink(p,h);
display(p);
break;}
case 3:
{x1=poplink(p);printf("x1->%d\n",x1);
display(p);
break;}
case 4:
{x2=gettop(p);printf("x2->%d",x2);
break;}
}
}
5.二叉树
源程序:
typedef struct bitnode
{
char data;
struct bitnode *lchild, *rchild;
}bitnode, *bitree;
void createbitree(t,n)
bitnode ** t;
int *n;
{
char x;
bitnode *q;
*n=*n+1;
printf("\n Input %d DATA:",*n);
x=getchar();
if(x!='\n') getchar();
if (x=='\n')
return;
q=(bitnode*)malloc(sizeof(bitnode));
q->data=x;
q->lchild=NULL;
q->rchild=NULL;
*t=q;
printf(" This Address is: %o, Data is: %c,\n Left Pointer is: %o, Right Pointer is: %o",q,q->data,q->lchild,q->rchild);
createbitree(&q->lchild,n);
createbitree(&q->rchild,n);
return;
}
void visit(e)
bitnode *e;
{
printf(" Address: %o, Data: %c, Left Pointer: %o, Right Pointer: %o\n",e,e->data,e->lchild,e->rchild);
}
void preordertraverse(t)
bitnode *t;
{
if(t)
{
visit(t);
preordertraverse(t->lchild);
preordertraverse(t->rchild);
return ;
}
else
return ;
}
void countleaf(t,c)
bitnode *t;
int *c;
{
if(t!=NULL)
{
if (t->lchild==NULL && t->rchild==NULL)
{*c=*c+1;
}
countleaf(t->lchild,c);
countleaf(t->rchild,c);
}
return;
}
int treehigh(t)
bitnode *t;
{
int lh,rh,h;
if(t==NULL)
h=0;
else
{
lh=treehigh(t->lchild);
rh=treehigh(t->rchild);
h=(lh>rh ? lh:rh)+1;
}
return h;
}
main()
{
bitnode *t; int count=0;
int n=0;
printf("\n Please input TREE Data:\n");
createbitree(&t,&n);
printf("\n This is TREE struct: \n");
preordertraverse(t);
countleaf(t,&count);
printf("\n This TREE has %d leaves ",count);
printf(" , High of The TREE is: %d\n",treehigh(t));
}
整数划分就是将一个正整数表示成一系列正整数之和,问有多少种不同划分方案!
例如整数6可以划分成一下11中方案:
6
5 + 1
4 + 2, 4 + 1 + 1
3 + 3, 3 + 2 + 1, 3 + 1 + 1 + 1
2 + 2 + 2, 2 + 2 + 1 + 1, 2 + 1 + 1 + 1 + 1
1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1
如果你是编程好手看到这样的排列,可能一下子就能想到一种解题思路了!感慨,算法就是在培养解决问题的思路!!言归正传!先介绍下书上的思路:
一、p(n,m)含义:在正整数n的所有不同划分中,最大加数不大于m的划分数(m<=n;m,n>=1)!求整数6有几种划分时,既求p(6,6)。。。
二、函数递归关系:
1、n<1||m<1,return 0;
2、n==1||m==1,p(n,m)=1;
3、n<m,p(n,m)=p(n,n);例如:p(6,10)=p(6,6)
4、n>m,p(n,m)=p(n,m-1)+p(n-m,m);例如:p(6,5)=p(6,4)+p(2,4); p(6,2)=p(6,1)+p(4,2);(这个等式是关键)
代码如下
#include<cstdio>
int q(int n,int m)
{
if((n<1)||(m<1)) return 0;
if(n==1||m==1) return 1;
if(n<m) return q(n,n);
if(n==m) return q(n,m-1)+1;
return q(n,m-1)+q(n-m,m);
}
int main()
{
printf("%d\n", q(6,6));
return 0;
}
未完待续,,,