㈠ C++实现D算法F算法求最短路径具体程序
/* 用邻接矩阵表示的图的Dijkstra算法的源程序*/
#include<stdio.h>
#define MAXVEX 100
typedef char VexType;
typedef float AdjType;
typedef struct
{ VexType vexs[MAXVEX]; /* 顶点信息 */
AdjType arcs[MAXVEX][MAXVEX]; /* 边信息 */
int n; /* 图的顶点个数 */
}GraphMatrix;
GraphMatrix graph;
typedef struct {
VexType vertex; /* 顶点信息 */
AdjType length; /* 最短路径长度 */
int prevex; /* 从v0到达vi(i=1,2,…n-1)的最短路径上vi的前趋顶点 */
}Path;
Path dist[6]; /* n为图中顶点个数*/
#define MAX 1e+8
void init(GraphMatrix* pgraph, Path dist[])
{
int i; dist[0].length=0; dist[0].prevex=0;
dist[0].vertex=pgraph->vexs[0];
pgraph->arcs[0][0]=1; /* 表示顶点v0在集合U中 */
for(i=1; i<pgraph->n; i++) /* 初始化集合V-U中顶点的距离值 */
{ dist[i].length=pgraph->arcs[0][i];
dist[i].vertex=pgraph->vexs[i];
if(dist[i].length!=MAX)
dist[i].prevex=0;
else dist[i].prevex= -1;
}
}
void dijkstra(GraphMatrix graph, Path dist[])
{ int i,j,minvex; AdjType min;
init(&graph,dist); /* 初始化,此时集合U中只有顶点v0*/
for(i=1; i<graph.n; i++)
{ min=MAX; minvex=0;
for(j=1; j<graph.n; j++)
if( (graph.arcs[j][j]==0) && (dist[j].length<min) ) /*在V-U中选出距离值最小顶点*/
if(minvex==0) break; /* 从v0没有路径可以通往集合V-U中的顶点 */
graph.arcs[minvex][minvex]=1; /* 集合V-U中路径最小的顶点为minvex */
for(j=1; j<graph.n; j++) /* 调整集合V-U中的顶点的最短路径 */
{ if(graph.arcs[j][j]==1) continue;
if(dist[j].length>dist[minvex].length+graph.arcs[minvex][j])
{ dist[j].length=dist[minvex].length+graph.arcs[minvex][j];
dist[j].prevex=minvex;
}
}
}
}
void initgraph()
{
int i,j;
graph.n=6;
for(i=0;i<graph.n;i++)
for(j=0;j<graph.n;j++)
graph.arcs[i][j]=(i==j?0:MAX);
graph.arcs[0][1]=50;
graph.arcs[0][2]=10;
graph.arcs[1][2]=15;
graph.arcs[1][4]=5;
graph.arcs[2][0]=20;
graph.arcs[2][3]=15;
graph.arcs[3][1]=20;
graph.arcs[3][4]=35;
graph.arcs[4][3]=30;
graph.arcs[5][3]=3;
graph.arcs[0][4]=45;
}
int main()
{
int i;
initgraph();
dijkstra(graph,dist);
for(i=0;i<graph.n;i++)
printf("(%.0f %d)",dist[i].length,dist[i].prevex);
return 0;
}
}
}
}
void initgraph()
{
int i,j;
graph.n=6;
for(i=0;i<graph.n;i++)
for(j=0;j<graph.n;j++)
graph.arcs[i][j]=(i==j?0:MAX);
graph.arcs[0][1]=50;
graph.arcs[0][2]=10;
graph.arcs[1][2]=15;
graph.arcs[1][4]=5;
graph.arcs[2][0]=20;
graph.arcs[2][3]=15;
graph.arcs[3][1]=20;
graph.arcs[3][4]=35;
graph.arcs[4][3]=30;
graph.arcs[5][3]=3;
graph.arcs[0][4]=45;
}
int main()
{
int i;
initgraph();
dijkstra(graph,dist);
for(i=0;i<graph.n;i++)
printf("(%.0f %d)",dist[i].length,dist[i].prevex);
return 0;
}
这个稍作改动就可以了。
㈡ 跪求md5算法的可执行程序,最好带上流程图和源代码,谢了~
1. java版MD5
MD5Util.java
[java] view plain
package com.cncounter.util.common;
import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
/**
* Java消息摘要算法 MD5 工具类,其实其他摘要算法的实现也类似
*/
public class MD5Util {
/**
* 对文本执行 md5 摘要加密, 此算法与 mysql,JavaScript生成的md5摘要进行过一致性对比.
* @param plainText
* @return 返回值中的字母为小写
*/
public static String md5(String plainText) {
if (null == plainText) {
plainText = "";
}
String MD5Str = "";
try {
// JDK 6 支持以下6种消息摘要算法,不区分大小写
// md5,sha(sha-1),md2,sha-256,sha-384,sha-512
MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
md.update(plainText.getBytes());
byte b[] = md.digest();
int i;
StringBuilder builder = new StringBuilder(32);
for (int offset = 0; offset < b.length; offset++) {
i = b[offset];
if (i < 0)
i += 256;
if (i < 16)
builder.append("0");
builder.append(Integer.toHexString(i));
}
MD5Str = builder.toString();
// LogUtil.println("result: " + buf.toString());// 32位的加密
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
}
return MD5Str;
}
// 一个简版测试
public static void main(String[] args) {
String m1 = md5("1");
String m2 = md5(m1);
/* 输出为
* m1=
* m2=
*/
System.out.println("m1="+m1);
System.out.println("m2="+m2);
}
}
2. MySQL版MD5
MySQL直接支持 md5函数调用
[sql] view plain
select md5('1') as m1, md5(md5('1')) as m2;
执行结果为:
[plain] view plain
MariaDB [(none)]> select md5('1') as m1, md5(md5('1')) as m2;
+----------------------------------+----------------------------------+
| m1 | m2 |
+----------------------------------+----------------------------------+
| | |
+----------------------------------+----------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)
3. JavaScript 版MD5函数
md5.js 代码如下:
[javascript] view plain
/*! JavaScript 的 MD5 实现 */
// 括号表达式, (xxxxx) 是用来将内部的语句、表达式的结果作为一个结果.
// 常见的是将json字符串用 eval 解析时,需要 eval("(" +jsonstr+ ")");
// () 内部定义了一个空间, 里面定义的变量不会污染到全局空间,很适合做lib
// (function UMD(对象/函数名name, 上下文this, 函数/对象的定义)) 返回一个匿名函数
// 因为第一个括号内 的结果是一个函数,而函数可以这样调用: (function(形参){})(实参);
// 这种匿名函数被浏览器解析后会自动执行一次.
(function UMD(name, context, definition) {
if ( typeof mole !== "undefined" && mole.exports) {
// 如果 mole 存在,并且mole.exports存在,则将赋值结果赋给 它
// 可以不用管
mole.exports = definition();
} else if ( typeof define === "function" && define.amd) {
// 如果 define 这个函数存在,应该是另一个基础类库,则使用define
// 可以不用管
define(definition);
} else {
// 简单一点,可以看成: 调用传入的definition函数,将返回的对象绑定到全局空间
// 当然,根据传入的上下文不同,也可以绑定到其他对象下面,成为一个属性方法.
context[name] = definition(name, context);
}
}
)("md5", this, function DEF(name, context) {"use strict";
// 上面的 use strict 表示严格语法模式,有错误就拒绝执行.
// 而普通的JS,是解释执行,不执行的地方,有些错误也不影响其他代码的执行
// 作为类库,使用严格模式是很有必要的.严格模式声明必须放到一个namespace空间的最起始处.
//
var old_public_api = (context || {})[name];
// 最后要返回的对象/函数.
function md5_func(text) {
return hex_md5(text);
};
// 下面一堆是具体的算法... 可以先不用管
/////////////////////////////////////////////////////
//计算MD5
var hexcase = 0;
function hex_md5(a) {
if (a == "")
return a;
return rstr2hex(rstr_md5(str2rstr_utf8(a)))
};
function hex_hmac_md5(a, b) {
return rstr2hex(rstr_hmac_md5(str2rstr_utf8(a), str2rstr_utf8(b)))
};
function md5_vm_test() {
return hex_md5("abc").toLowerCase() == ""
};
function rstr_md5(a) {
return binl2rstr(binl_md5(rstr2binl(a), a.length * 8))
};
function rstr_hmac_md5(c, f) {
var e = rstr2binl(c);
if (e.length > 16) {
e = binl_md5(e, c.length * 8)
}
var a = Array(16), d = Array(16);
for (var b = 0; b < 16; b++) {
a[b] = e[b] ^ 909522486;
d[b] = e[b] ^ 1549556828
}
var g = binl_md5(a.concat(rstr2binl(f)), 512 + f.length * 8);
return binl2rstr(binl_md5(d.concat(g), 512 + 128))
};
function rstr2hex(c) {
try { hexcase
} catch(g) {
hexcase = 0
}
var f = hexcase ? "0123456789ABCDEF" : "0123456789abcdef";
var b = "";
var a;
for (var d = 0; d < c.length; d++) {
a = c.charCodeAt(d);
b += f.charAt((a >>> 4) & 15) + f.charAt(a & 15)
}
return b
};
function str2rstr_utf8(c) {
var b = "";
var d = -1;
var a, e;
while (++d < c.length) {
a = c.charCodeAt(d);
e = d + 1 < c.length ? c.charCodeAt(d + 1) : 0;
if (55296 <= a && a <= 56319 && 56320 <= e && e <= 57343) {
a = 65536 + ((a & 1023) << 10) + (e & 1023);
d++
}
if (a <= 127) {
b += String.fromCharCode(a)
} else {
if (a <= 2047) {
b += String.fromCharCode(192 | ((a >>> 6) & 31), 128 | (a & 63))
} else {
if (a <= 65535) {
b += String.fromCharCode(224 | ((a >>> 12) & 15), 128 | ((a >>> 6) & 63), 128 | (a & 63))
} else {
if (a <= 2097151) {
b += String.fromCharCode(240 | ((a >>> 18) & 7), 128 | ((a >>> 12) & 63), 128 | ((a >>> 6) & 63), 128 | (a & 63))
}
}
}
}
}
return b
};
function rstr2binl(b) {
var a = Array(b.length >> 2);
for (var c = 0; c < a.length; c++) {
a[c] = 0
}
for (var c = 0; c < b.length * 8; c += 8) {
a[c >> 5] |= (b.charCodeAt(c / 8) & 255) << (c % 32)
}
return a
};
function binl2rstr(b) {
var a = "";
for (var c = 0; c < b.length * 32; c += 8) {
a += String.fromCharCode((b[c >> 5] >>> (c % 32)) & 255)
}
return a
};
function binl_md5(p, k) {
p[k >> 5] |= 128 << ((k) % 32);
p[(((k + 64) >>> 9) << 4) + 14] = k;
var o = 1732584193;
var n = -271733879;
var m = -1732584194;
var l = 271733878;
for (var g = 0; g < p.length; g += 16) {
var j = o;
var h = n;
var f = m;
var e = l;
o = md5_ff(o, n, m, l, p[g + 0], 7, -680876936);
l = md5_ff(l, o, n, m, p[g + 1], 12, -389564586);
m = md5_ff(m, l, o, n, p[g + 2], 17, 606105819);
n = md5_ff(n, m, l, o, p[g + 3], 22, -1044525330);
o = md5_ff(o, n, m, l, p[g + 4], 7, -176418897);
l = md5_ff(l, o, n, m, p[g + 5], 12, 1200080426);
m = md5_ff(m, l, o, n, p[g + 6], 17, -1473231341);
n = md5_ff(n, m, l, o, p[g + 7], 22, -45705983);
o = md5_ff(o, n, m, l, p[g + 8], 7, 1770035416);
l = md5_ff(l, o, n, m, p[g + 9], 12, -1958414417);
m = md5_ff(m, l, o, n, p[g + 10], 17, -42063);
n = md5_ff(n, m, l, o, p[g + 11], 22, -1990404162);
o = md5_ff(o, n, m, l, p[g + 12], 7, 1804603682);
l = md5_ff(l, o, n, m, p[g + 13], 12, -40341101);
m = md5_ff(m, l, o, n, p[g + 14], 17, -1502002290);
n = md5_ff(n, m, l, o, p[g + 15], 22, 1236535329);
o = md5_gg(o, n, m, l, p[g + 1], 5, -165796510);
l = md5_gg(l, o, n, m, p[g + 6], 9, -1069501632);
m = md5_gg(m, l, o, n, p[g + 11], 14, 643717713);
n = md5_gg(n, m, l, o, p[g + 0], 20, -373897302);
o = md5_gg(o, n, m, l, p[g + 5], 5, -701558691);
l = md5_gg(l, o, n, m, p[g + 10], 9, 38016083);
m = md5_gg(m, l, o, n, p[g + 15], 14, -660478335);
n = md5_gg(n, m, l, o, p[g + 4], 20, -405537848);
o = md5_gg(o, n, m, l, p[g + 9], 5, 568446438);
l = md5_gg(l, o, n, m, p[g + 14], 9, -1019803690);
m = md5_gg(m, l, o, n, p[g + 3], 14, -187363961);
n = md5_gg(n, m, l, o, p[g + 8], 20, 1163531501);
o = md5_gg(o, n, m, l, p[g + 13], 5, -1444681467);
l = md5_gg(l, o, n, m, p[g + 2], 9, -51403784);
m = md5_gg(m, l, o, n, p[g + 7], 14, 1735328473);
n = md5_gg(n, m, l, o, p[g + 12], 20, -1926607734);
o = md5_hh(o, n, m, l, p[g + 5], 4, -378558);
l = md5_hh(l, o, n, m, p[g + 8], 11, -2022574463);
m = md5_hh(m, l, o, n, p[g + 11], 16, 1839030562);
n = md5_hh(n, m, l, o, p[g + 14], 23, -35309556);
o = md5_hh(o, n, m, l, p[g + 1], 4, -1530992060);
l = md5_hh(l, o, n, m, p[g + 4], 11, 1272893353);
m = md5_hh(m, l, o, n, p[g + 7], 16, -155497632);
n = md5_hh(n, m, l, o, p[g + 10], 23, -1094730640);
o = md5_hh(o, n, m, l, p[g + 13], 4, 681279174);
l = md5_hh(l, o, n, m, p[g + 0], 11, -358537222);
m = md5_hh(m, l, o, n, p[g + 3], 16, -722521979);
n = md5_hh(n, m, l, o, p[g + 6], 23, 76029189);
㈢ 1+2+3+...100之和,用传统流程图描述算法,转为C语言源程序
一.1+2+3+...100之和,用传统流程图描述算法是:
1.输入S=1,n=1
2.n=n+1,S=S+n
3.判断n是否=100,如果是,那么,go
to
4
如果不是,那么:go
to
2
4.输出结果S
二.转为C语言源程序
#include
void
main()
{
int
sum
=
0;
int
i
=
1;
while(i
<=
100)
{
sum
+=
i++;
}
printf("Result:
%d",sum);
}
㈣ MATLAB编遗传算法源程序
遗传算法实例:
也是自己找来的,原代码有少许错误,本人都已更正了,调试运行都通过了的。
对于初学者,尤其是还没有编程经验的非常有用的一个文件
遗传算法实例
% 下面举例说明遗传算法 %
% 求下列函数的最大值 %
% f(x)=10*sin(5x)+7*cos(4x) x∈[0,10] %
% 将 x 的值用一个10位的二值形式表示为二值问题,一个10位的二值数提供的分辨率是每为 (10-0)/(2^10-1)≈0.01 。 %
% 将变量域 [0,10] 离散化为二值域 [0,1023], x=0+10*b/1023, 其中 b 是 [0,1023] 中的一个二值数。 %
% %
%--------------------------------------------------------------------------------------------------------------%
%--------------------------------------------------------------------------------------------------------------%
% 编程
%-----------------------------------------------
% 2.1初始化(编码)
% initpop.m函数的功能是实现群体的初始化,popsize表示群体的大小,chromlength表示染色体的长度(二值数的长度),
% 长度大小取决于变量的二进制编码的长度(在本例中取10位)。
%遗传算法子程序
%Name: initpop.m
%初始化
function pop=initpop(popsize,chromlength)
pop=round(rand(popsize,chromlength)); % rand随机产生每个单元为 {0,1} 行数为popsize,列数为chromlength的矩阵,
% roud对矩阵的每个单元进行圆整。这样产生的初始种群。
% 2.2 计算目标函数值
% 2.2.1 将二进制数转化为十进制数(1)
%遗传算法子程序
%Name: decodebinary.m
%产生 [2^n 2^(n-1) ... 1] 的行向量,然后求和,将二进制转化为十进制
function pop2=decodebinary(pop)
[px,py]=size(pop); %求pop行和列数
for i=1:py
pop1(:,i)=2.^(py-i).*pop(:,i);
end
pop2=sum(pop1,2); %求pop1的每行之和
% 2.2.2 将二进制编码转化为十进制数(2)
% decodechrom.m函数的功能是将染色体(或二进制编码)转换为十进制,参数spoint表示待解码的二进制串的起始位置
% (对于多个变量而言,如有两个变量,采用20为表示,每个变量10为,则第一个变量从1开始,另一个变量从11开始。本例为1),
% 参数1ength表示所截取的长度(本例为10)。
%遗传算法子程序
%Name: decodechrom.m
%将二进制编码转换成十进制
function pop2=decodechrom(pop,spoint,length)
pop1=pop(:,spoint:spoint+length-1);
pop2=decodebinary(pop1);
% 2.2.3 计算目标函数值
% calobjvalue.m函数的功能是实现目标函数的计算,其公式采用本文示例仿真,可根据不同优化问题予以修改。
%遗传算法子程序
%Name: calobjvalue.m
%实现目标函数的计算
function [objvalue]=calobjvalue(pop)
temp1=decodechrom(pop,1,10); %将pop每行转化成十进制数
x=temp1*10/1023; %将二值域 中的数转化为变量域 的数
objvalue=10*sin(5*x)+7*cos(4*x); %计算目标函数值
% 2.3 计算个体的适应值
%遗传算法子程序
%Name:calfitvalue.m
%计算个体的适应值
function fitvalue=calfitvalue(objvalue)
global Cmin;
Cmin=0;
[px,py]=size(objvalue);
for i=1:px
if objvalue(i)+Cmin>0
temp=Cmin+objvalue(i);
else
temp=0.0;
end
fitvalue(i)=temp;
end
fitvalue=fitvalue';
% 2.4 选择复制
% 选择或复制操作是决定哪些个体可以进入下一代。程序中采用赌轮盘选择法选择,这种方法较易实现。
% 根据方程 pi=fi/∑fi=fi/fsum ,选择步骤:
% 1) 在第 t 代,由(1)式计算 fsum 和 pi
% 2) 产生 {0,1} 的随机数 rand( .),求 s=rand( .)*fsum
% 3) 求 ∑fi≥s 中最小的 k ,则第 k 个个体被选中
% 4) 进行 N 次2)、3)操作,得到 N 个个体,成为第 t=t+1 代种群
%遗传算法子程序
%Name: selection.m
%选择复制
function [newpop]=selection(pop,fitvalue)
totalfit=sum(fitvalue); %求适应值之和
fitvalue=fitvalue/totalfit; %单个个体被选择的概率
fitvalue=cumsum(fitvalue); %如 fitvalue=[1 2 3 4],则 cumsum(fitvalue)=[1 3 6 10]
[px,py]=size(pop);
ms=sort(rand(px,1)); %从小到大排列
fitin=1;
newin=1;
while newin<=px
if(ms(newin))<fitvalue(fitin)
newpop(newin)=pop(fitin);
newin=newin+1;
else
fitin=fitin+1;
end
end
% 2.5 交叉
% 交叉(crossover),群体中的每个个体之间都以一定的概率 pc 交叉,即两个个体从各自字符串的某一位置
% (一般是随机确定)开始互相交换,这类似生物进化过程中的基因分裂与重组。例如,假设2个父代个体x1,x2为:
% x1=0100110
% x2=1010001
% 从每个个体的第3位开始交叉,交又后得到2个新的子代个体y1,y2分别为:
% y1=0100001
% y2=1010110
% 这样2个子代个体就分别具有了2个父代个体的某些特征。利用交又我们有可能由父代个体在子代组合成具有更高适合度的个体。
% 事实上交又是遗传算法区别于其它传统优化方法的主要特点之一。
%遗传算法子程序
%Name: crossover.m
%交叉
function [newpop]=crossover(pop,pc)
[px,py]=size(pop);
newpop=ones(size(pop));
for i=1:2:px-1
if(rand<pc)
cpoint=round(rand*py);
newpop(i,:)=[pop(i,1:cpoint),pop(i+1,cpoint+1:py)];
newpop(i+1,:)=[pop(i+1,1:cpoint),pop(i,cpoint+1:py)];
else
newpop(i,:)=pop(i);
newpop(i+1,:)=pop(i+1);
end
end
% 2.6 变异
% 变异(mutation),基因的突变普遍存在于生物的进化过程中。变异是指父代中的每个个体的每一位都以概率 pm 翻转,即由“1”变为“0”,
% 或由“0”变为“1”。遗传算法的变异特性可以使求解过程随机地搜索到解可能存在的整个空间,因此可以在一定程度上求得全局最优解。
%遗传算法子程序
%Name: mutation.m
%变异
function [newpop]=mutation(pop,pm)
[px,py]=size(pop);
newpop=ones(size(pop));
for i=1:px
if(rand<pm)
mpoint=round(rand*py);
if mpoint<=0
mpoint=1;
end
newpop(i)=pop(i);
if any(newpop(i,mpoint))==0
newpop(i,mpoint)=1;
else
newpop(i,mpoint)=0;
end
else
newpop(i)=pop(i);
end
end
% 2.7 求出群体中最大得适应值及其个体
%遗传算法子程序
%Name: best.m
%求出群体中适应值最大的值
function [bestindivial,bestfit]=best(pop,fitvalue)
[px,py]=size(pop);
bestindivial=pop(1,:);
bestfit=fitvalue(1);
for i=2:px
if fitvalue(i)>bestfit
bestindivial=pop(i,:);
bestfit=fitvalue(i);
end
end
% 2.8 主程序
%遗传算法主程序
%Name:genmain05.m
clear
clf
popsize=20; %群体大小
chromlength=10; %字符串长度(个体长度)
pc=0.6; %交叉概率
pm=0.001; %变异概率
pop=initpop(popsize,chromlength); %随机产生初始群体
for i=1:20 %20为迭代次数
[objvalue]=calobjvalue(pop); %计算目标函数
fitvalue=calfitvalue(objvalue); %计算群体中每个个体的适应度
[newpop]=selection(pop,fitvalue); %复制
[newpop]=crossover(pop,pc); %交叉
[newpop]=mutation(pop,pc); %变异
[bestindivial,bestfit]=best(pop,fitvalue); %求出群体中适应值最大的个体及其适应值
y(i)=max(bestfit);
n(i)=i;
pop5=bestindivial;
x(i)=decodechrom(pop5,1,chromlength)*10/1023;
pop=newpop;
end
fplot('10*sin(5*x)+7*cos(4*x)',[0 10])
hold on
plot(x,y,'r*')
hold off
[z index]=max(y); %计算最大值及其位置
x5=x(index)%计算最大值对应的x值
y=z
【问题】求f(x)=x 10*sin(5x) 7*cos(4x)的最大值,其中0<=x<=9
【分析】选择二进制编码,种群中的个体数目为10,二进制编码长度为20,交叉概率为0.95,变异概率为0.08
【程序清单】
%编写目标函数
function[sol,eval]=fitness(sol,options)
x=sol(1);
eval=x 10*sin(5*x) 7*cos(4*x);
%把上述函数存储为fitness.m文件并放在工作目录下
initPop=initializega(10,[0 9],'fitness');%生成初始种群,大小为10
[x endPop,bPop,trace]=ga([0 9],'fitness',[],initPop,[1e-6 1 1],'maxGenTerm',25,'normGeomSelect',...
[0.08],['arithXover'],[2],'nonUnifMutation',[2 25 3]) %25次遗传迭代
运算借过为:x =
7.8562 24.8553(当x为7.8562时,f(x)取最大值24.8553)
注:遗传算法一般用来取得近似最优解,而不是最优解。
遗传算法实例2
【问题】在-5<=Xi<=5,i=1,2区间内,求解
f(x1,x2)=-20*exp(-0.2*sqrt(0.5*(x1.^2 x2.^2)))-exp(0.5*(cos(2*pi*x1) cos(2*pi*x2))) 22.71282的最小值。
【分析】种群大小10,最大代数1000,变异率0.1,交叉率0.3
【程序清单】
%源函数的matlab代码
function [eval]=f(sol)
numv=size(sol,2);
x=sol(1:numv);
eval=-20*exp(-0.2*sqrt(sum(x.^2)/numv)))-exp(sum(cos(2*pi*x))/numv) 22.71282;
%适应度函数的matlab代码
function [sol,eval]=fitness(sol,options)
numv=size(sol,2)-1;
x=sol(1:numv);
eval=f(x);
eval=-eval;
%遗传算法的matlab代码
bounds=ones(2,1)*[-5 5];
[p,endPop,bestSols,trace]=ga(bounds,'fitness')
注:前两个文件存储为m文件并放在工作目录下,运行结果为
p =
0.0000 -0.0000 0.0055
大家可以直接绘出f(x)的图形来大概看看f(x)的最值是多少,也可是使用优化函数来验证。matlab命令行执行命令:
fplot('x 10*sin(5*x) 7*cos(4*x)',[0,9])
evalops是传递给适应度函数的参数,opts是二进制编码的精度,termops是选择maxGenTerm结束函数时传递个maxGenTerm的参数,即遗传代数。xoverops是传递给交叉函数的参数。mutops是传递给变异函数的参数。
【问题】求f(x)=x+10*sin(5x)+7*cos(4x)的最大值,其中0<=x<=9
【分析】选择二进制编码,种群中的个体数目为10,二进制编码长度为20,交叉概率为0.95,变异概率为0.08
【程序清单】
%编写目标函数
function[sol,eval]=fitness(sol,options)
x=sol(1);
eval=x+10*sin(5*x)+7*cos(4*x);
%把上述函数存储为fitness.m文件并放在工作目录下
initPop=initializega(10,[0 9],'fitness');%生成初始种群,大小为10
[x endPop,bPop,trace]=ga([0 9],'fitness',[],initPop,[1e-6 1 1],'maxGenTerm',25,'normGeomSelect',...
[0.08],['arithXover'],[2],'nonUnifMutation',[2 25 3]) %25次遗传迭代
运算借过为:x =
7.8562 24.8553(当x为7.8562时,f(x)取最大值24.8553)
注:遗传算法一般用来取得近似最优解,而不是最优解。
遗传算法实例2
【问题】在-5<=Xi<=5,i=1,2区间内,求解
f(x1,x2)=-20*exp(-0.2*sqrt(0.5*(x1.^2+x2.^2)))-exp(0.5*(cos(2*pi*x1)+cos(2*pi*x2)))+22.71282的最小值。
【分析】种群大小10,最大代数1000,变异率0.1,交叉率0.3
【程序清单】
%源函数的matlab代码
function [eval]=f(sol)
numv=size(sol,2);
x=sol(1:numv);
eval=-20*exp(-0.2*sqrt(sum(x.^2)/numv)))-exp(sum(cos(2*pi*x))/numv)+22.71282;
%适应度函数的matlab代码
function [sol,eval]=fitness(sol,options)
numv=size(sol,2)-1;
x=sol(1:numv);
eval=f(x);
eval=-eval;
%遗传算法的matlab代码
bounds=ones(2,1)*[-5 5];
[p,endPop,bestSols,trace]=ga(bounds,'fitness')
注:前两个文件存储为m文件并放在工作目录下,运行结果为
p =
0.0000 -0.0000 0.0055
大家可以直接绘出f(x)的图形来大概看看f(x)的最值是多少,也可是使用优化函数来验证。matlab命令行执行命令:
fplot('x+10*sin(5*x)+7*cos(4*x)',[0,9])
evalops是传递给适应度函数的参数,opts是二进制编码的精度,termops是选择maxGenTerm结束函数时传递个maxGenTerm的参数,即遗传代数。xoverops是传递给交叉函数的参数。mutops是传递给变异函数的参数。
㈤ 求一个c++的用lzw(字典)算法来压缩bmp图片的代码
参见gif压缩算法源代码。
1.LZW的全称是什么?
Lempel-Ziv-Welch (LZW).
2. LZW的简介和压缩原理是什么?
LZW压缩算法是一种新颖的压缩方法,由Lemple-Ziv-Welch 三人共同创造,用他们的名字命名。它采用了一种先进的串表压缩,将每个第一次出现的串放在一个串表中,用一个数字来表示串,压缩文件只存贮数字,则不存贮串,从而使图象文件的压缩效率得到较大的提高。奇妙的是,不管是在压缩还是在解压缩的过程中都能正确的建立这个串表,压缩或解压缩完成后,这个串表又被丢弃。
LZW算法中,首先建立一个字符串表,把每一个第一次出现的字符串放入串表中,并用一个数字来表示,这个数字与此字符串在串表中的位置有关,并将这个数字存入压缩文件中,如果这个字符串再次出现时,即可用表示它的数字来代替,并将这个数字存入文件中。压缩完成后将串表丢弃。如"print" 字符串,如果在压缩时用266表示,只要再次出现,均用266表示,并将"print"字符串存入串表中,在图象解码时遇到数字266,即可从串表中查出266所代表的字符串"print",在解压缩时,串表可以根据压缩数据重新生成。
3.在详细介绍算法之前,先列出一些与该算法相关的概念和词汇
1)'Character': 字符,一种基础数据元素,在普通文本文件中,它占用1个单独的byte,而在图像中,它却是 一种代表给定像素颜色的索引值。
2)'CharStream':数据文件中的字符流。
3)'Prefix':前缀。如这个单词的含义一样,代表着在一个字符最直接的前一个字符。一个前缀字符长度可以为0,一个prefix和一个character可以组成一个字符串(string),
4)'Suffix': 后缀,是一个字符,一个字符串可以由(A,B)来组成,A是前缀,B是后缀,当A长度为0的时候,代表Root,根
5)'Code:码,用于代表一个字符串的位置编码
6)'Entry',一个Code和它所代表的字符串(string)
4.压缩算法的简单示例,不是完全实现LZW算法,只是从最直观的角度看lzw算法的思想
对原始数据ABCCAABCDDAACCDB进行LZW压缩
原始数据中,只包括4个字符(Character),A,B,C,D,四个字符可以用一个2bit的数表示,0-A,1-B,2-C,3-D,从最直观的角度看,原始字符串存在重复字符:ABCCAABCDDAACCDB,用4代表AB,5代表CC,上面的字符串可以替代表示为:45A4CDDAA5DB,这样是不是就比原数据短了一些呢!
5.LZW算法的适用范围
为了区别代表串的值(Code)和原来的单个的数据值(String),需要使它们的数值域不重合,上面用0-3来代表A-D,那么AB就必须用大于3的数值来代替,再举另外一个例子,原来的数值范围可以用8bit来表示,那么就认为原始的数的范围是0~255,压缩程序生成的标号的范围就不能为0~255(如果是0-255,就重复了)。只能从256开始,但是这样一来就超过了8位的表示范围了,所以必须要扩展数据的位数,至少扩展一位,但是这样不是增加了1个字符占用的空间了么?但是却可以用一个字符代表几个字符,比如原来255是8bit,但是现在用256来表示254,255两个数,还是划得来的。从这个原理可以看出LZW算法的适用范围是原始数据串最好是有大量的子串多次重复出现,重复的越多,压缩效果越好。反之则越差,可能真的不减反增了。
6.LZW算法中特殊标记
随着新的串(string)不断被发现,标号也会不断地增长,如果原数据过大,生成的标号集(string table)会越来越大,这时候操作这个集合就会产生效率问题。如何避免这个问题呢?Gif在采用lzw算法的做法是当标号集足够大的时候,就不能增大了,干脆从头开始再来,在这个位置要插入一个标号,就是清除标志CLEAR,表示从这里我重新开始构造字典,以前的所有标记作废,开始使用新的标记。
这时候又有一个问题出现,足够大是多大?这个标号集的大小为比较合适呢?理论上是标号集大小越大,则压缩比率就越高,但开销也越高。 一般根据处理速度和内存空间连个因素来选定。GIF规范规定的是12位,超过12位的表达范围就推倒重来,并且GIF为了提高压缩率,采用的是变长的字长。比如说原始数据是8位,那么一开始,先加上一位再说,开始的字长就成了9位,然后开始加标号,当标号加到512时,也就是超过9为所能表达的最大数据时,也就意味着后面的标号要用10位字长才能表示了,那么从这里开始,后面的字长就是10位了。依此类推,到了2^12也就是4096时,在这里插一个清除标志,从后面开始,从9位再来。
GIF规定的清除标志CLEAR的数值是原始数据字长表示的最大值加1,如果原始数据字长是8,那么清除标志就是256,如果原始数据字长为4那么就是16。另外GIF还规定了一个结束标志END,它的值是清除标志CLEAR再加1。由于GIF规定的位数有1位(单色图),4位(16色)和8位(256色),而1位的情况下如果只扩展1位,只能表示4种状态,那么加上一个清除标志和结束标志就用完了,所以1位的情况下就必须扩充到3位。其它两种情况初始的字长就为5位和9位。此处参照了http://blog.csdn.net/whycadi/
7.用lzw算法压缩原始数据的示例分析
输入流,也就是原始的数据为:255,24,54,255,24,255,255,24,5,123,45,255,24,5,24,54..................
这个正好可以看到是gif文件中像素数组的一部分,如何对它进行压缩
因为原始数据可以用8bit来表示,故清除标志Clear=255+1 =256,结束标志为End=256+1=257,目前标号集为
0 1 2 3 .................................................................................255 CLEAR END
第一步,读取第一个字符为255,在标记表里面查找,255已经存在,我们已经认识255了,不做处理
第二步,取第二个字符,此时前缀为A,形成当前的Entry为(255,24),在标记集合不存在,我们并不认识255,24好,这次你小子来了,我就记住你,把它在标记集合中标记为258,然后输出前缀A,保留后缀24,并作为下一次的前缀(后缀变前缀)
第三步,取第三个字符为54,当前Entry(24,54),不认识,记录(24,54)为标号259,并输出24,后缀变前缀
第四部:取第四个字符255,Entry=(54,255),不认识,记录(54,255)为标号260,输出54,后缀变前缀
第五步 取第5个字符24,entry=(255,24),啊,认识你,这不是老258么,于是把字符串规约为258,并作为前缀
第六步 取第六个字符255,entry=(258,255),不认识,记录(258,255)为261,输出258,后缀变前缀
.......
一直处理到最后一个字符,
用一个表记录处理过程
CLEAR=256,END=257
第几步 前缀 后缀 Entry 认识(Y/N) 输出 标号
1 255 (,255)
2 255 24 (255,24) N 255 258
3 24 54 (24,54) N 24 259
4 54 255 (54,255) N 54 260
5 255 24 (255,24) Y
6 258 255 (258,255) N 258 261
7 255 255 (255,255) N 255 262
.....
上面这个示例有些不能完整体现,另外一个例子是
原输入数据为:A B A B A B A B B B A B A B A A C D A C D A D C A B A A A B A B .....
采用LZW算法对其进行压缩,压缩过程用一个表来表述为:
注意原数据中只包含4个character,A,B,C,D
用两bit即可表述,根据lzw算法,首先扩展一位变为3为,Clear=2的2次方+1=4; End=4+1=5;
初始标号集因该为
0 1 2 3 4 5
A B C D Clear End
而压缩过程为:
第几步 前缀 后缀 Entry 认识(Y/N) 输出 标号
1 A (,A)
2 A B (A,B) N A 6
3 B A (B,A) N B 7
4 A B (A,B) Y
5 6 A (6,A) N 6 8
6 A B (A,B) Y
7 6 A (6,A) Y
8 8 B (8,B) N 8 9
9 B B (B,B) N B 10
10 B B (B,B) Y
11 10 A (10,A) N 10 11
12 A B (A,B) Y
.....
当进行到第12步的时候,标号集应该为
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
A B C D Clear End AB BA 6A 8B BB 10A
8.LZW算法的伪代码实现
1STRING = get input character
2WHILE there are still input characters DO
3 CHARACTER = get input character
4 IF STRING+CHARACTER is in the string table then
5 STRING = STRING+character
6 ELSE
7 output the code for STRING
8 add STRING+CHARACTER to the string table
9 STRING = CHARACTER
10 END of IF
11END of WHILE
12output the code for STRING
13
㈥ 用邻接表表示的图的输出(PrintGraph)的算法(C语言)
单链表类中的输出流函数重载,输出链表
图类中再次重载输出流函数。
一次顶点表的循环,输出。
结果:<<start,dest,weight>,<。。。>>
㈦ 数据结构与算法演示系统完整简单的c++源代码,包哈内容有:线性表、二叉树、图、排序,急用!谢谢!
我有表和二叉树的,图和排序没有!那玩意不能简单的,一个就得100多行!而且只是。h文件。先给你2个吧!
#ifndef SQLIST_H
#define SQLIST_H
using namespace std;
template<class elemtype>
class sqlist
{
public:
sqlist(){head=NULL; n=0;}
virtual ~sqlist(){head=NULL;}
bool insert(const elemtype& ,int);
elemtype find(int );
void clear();
int length()const {return n;}
bool Delete(int );
protected:
int n;
struct node{
node *next;
elemtype data;
};
node *head;
};
template<class elemtype>
void sqlist<elemtype>::clear()
{
node *p,*q;
int i=1;
p=head;
while(i!=n)
{
q=p;
delete q;
p=p->next;
i++;
}
}
template<class elemtype>
bool sqlist<elemtype>::insert(const elemtype &e,int i)
{
node *p,*q;
int j=1;
if(head==NULL)
head=new node;
p=head;
if(i==1&&i>n)//表头赋值
{head->data=e;
n++;
return true;}
else if(i==1&&i<=n)//表头插入
{
head=new node;
head->data=e;
head->next=p;
n++;
return true;
}
else if(i<=n) //表中插入
{
q=new node;
q->data=e;
while(j<i-1){
p=p->next;
j++;
}
q->next=p->next;
p->next=q;
n++;
return true;}
else if(i==n+1&&i!=1)//表尾插入
{
q=new node;
q->data=e;
while (j<n)
{
p=p->next;
j++;
}
p->next=q;
q->next=NULL;
n++;
return true;}
else
return false;
}
template<class elemtype>
elemtype sqlist<elemtype>::find(int i)
{
int j=1;
node *p;
p=head;
while(j<i){
p=p->next;
j++;
}
return p->data;
}
template<class elemtype>
bool sqlist<elemtype>::Delete(int i)
{
int j=1;
node *p,*q;
p=head;
if(i!=1)//表中及表尾删除
{
while(j<i)
{
q=p;
p=p->next;
j++;
}
q->next=p->next;
delete p;
n--;
return true;}
else//表头删除
head=p->next;
delete p;
n--;
return true;
}
#endif // SQLIST_H
#ifndef binarytree_H
#define binarytree_H
#include"stack.h"
#include"queue.h"
using namespace std;
template<class elemtype>
class binarytree{
public:
binarytree(){root=NULL;}
~binarytree(){}
int height(){return height(root);}
int size(){return size(root);}
void createtree(elemtype flag);
void preorder() const ;
void midorder() const ;
void postorder() const ;
bool isempty(){return root==NULL;}
void clear(){if (root!=NULL) clear(root);}
void delleft(){ clear(root->left);}
int height()const{return height(root );}
void delright(){return clear(root->right);}
private:
struct node{
node *left,*right;
elemtype data;
node():left(NULL),right(NULL){}
node(elemtype it,node*l=NULL,node*r=NULL):data(it),left(l),right(r){}
};
node *root;
struct stnode{
node *t;
int step;
stnode(node *tc=NULL):t(tc),step(0){}
};
void clear(node *);
int size(node* );
int height(node*);
};
template<class elemtype>
void binarytree<elemtype>:: clear(node *t)
{
queue<node> la;
node *tem,*q,*p;
la.append(t);
while(!la.empty()){
tem=la.putelem();
if(tem->left!=NULL)
{ p=t->left;
la.append(p);}
if(tem->right!=NULL)
{ q=tem->right;
la.append(q);}
delete tem;
}
}
template<class elemtype>
void binarytree<elemtype>::createtree(elemtype flag)
{
queue<node*> la;
node *tem;
elemtype x,ldata,rdata;
cout<<"根节点:";
cin>>x;
root=new node(x);
la.append(root);
while(!la.isempty()){
tem=la.putelem();
cout<<"输入"<<tem->data<<"的两节点值:";
cin>>ldata>>rdata;
if(ldata!=flag) la.append(tem->left=new node(ldata));
if(rdata!=flag) la.append(tem->right=new node(rdata));
}
}
template<class elemtype>
void binarytree<elemtype>::preorder( )const
{
stack<node*> la;
node *tem;
cout<<"前序遍历为:";
la.push(root);
while(!la.empty()){
tem=la.pop();
cout<<tem->data<<" ";
if(tem->right!=NULL)
la.push(tem->right);
if(tem->left!=NULL)
la.push(tem->left);
}
}
template<class elemtype>
void binarytree<elemtype>::midorder() const
{
stack<stnode> la;
stnode tem(root);
cout<<"中序遍历:";
la.push(tem);
while(!la.empty()){
tem=la.pop();
if(++tem.step==2){
cout<<tem.t->data<<" ";
if(tem.t->right!=NULL)
la.push(stnode(tem.t->right));}
else{
la.push(tem);
if(tem.t->left!=NULL)
la.push(stnode(tem.t->left));
}
}
}
template<class elemtype>
void binarytree<elemtype>::postorder() const
{
stack<stnode> la;
stnode tem(root);
cout<<"后序遍历:";
la.push(tem);
while(!la.empty()){
tem=la.pop();
if(++tem.step==3)
{cout<<tem.t->data<<" ";continue;}
la.push(tem);
if(tem.step==1)
{
if(tem.t->left!=NULL)
la.push(stnode(tem.t->left));
}
else{
if(tem.t->right!=NULL)
la.push(stnode(tem.t->right));
}
}
}
template<class elemtype>
int binarytree<elemtype>::size(node *t)
{
queue<node*> la;
node *tem;
int a=0;
la.append(t);
while(!la.isempty()){
tem=la.putelem();
a++;
if(tem->left!=NULL)
la.append(tem->left);
if(tem->right!=NULL)
la.append(tem->right);
}
return a;
}
template<class elemtype>
int binarytree<elemtype>::height(node* t)const
{
queue<node*> la;
atack<node*> lb;
node *tmp;
la.append(t);
while(!la.isempty())
{
tmp=la.putelem();
if(tmp->left)
}
/*if(t==NULL) return 0;
else
{
int l=height(t->left),r=height(t->right);
return 1+((l>r)?l:r);
}*/
}
}
你还不如用stl!而且你要这玩意干什么?c++书里都有的,实在不行自己抄书不也行吗?c++的表分单链表,循环单链表,循环双链表(我给的只是单链表)。二叉树我自己用的非递归实现,除了求高度。但要用到栈和队列,你自己写吧,太多了!发着麻烦。
㈧ 算法与源程序的区别
算法与源程序的区别如下:
一、形式不同
1、算法:算法在描述上一般使用半角式化的语言。
2、程序:程序是用形式化的计算机语言描述的。
二、性质不同
1、算法:算法是解决问题的步骤。
2、程序:程序是算法的代码实现。
三、特点不同
1、算法:算法要依靠程序来完成功能。
2、程序:程序需要算法作为灵魂。
算法(解题方案的准确而完整的描述):
算法(Algorithm)是指解题方案的准确而完整的描述,是一系列解决问题的清晰指令,算法代表着用系统的方法描述解决问题的策略机制。也就是说,能够对一定规范的输入,在有限时间内获得所要求的输出。
如果一个算法有缺陷,或不适合于某个问题,执行这个算法将不会解决这个问题。不同的算法可能用不同的时间、空间或效率来完成同样的任务。一个算法的优劣可以用空间复杂度与时间复杂度来衡量。
算法中的指令描述的是一个计算,当其运行时能从一个初始状态和(可能为空的)初始输入开始,经过一系列有限而清晰定义的状态,最终产生输出并停止于一个终态。一个状态到另一个状态的转移不一定是确定的。随机化算法在内的一些算法,包含了一些随机输入。
形式化算法的概念部分源自尝试解决希尔伯特提出的判定问题,并在其后尝试定义有效计算性或者有效方法中成形。