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為什麼用枚舉法時間復雜度

發布時間: 2022-12-18 11:40:35

『壹』 枚舉法的實例分析

百錢買百雞問題:有一個人有一百塊錢,打算買一百隻雞。到市場一看,大雞三塊錢一隻,小雞一塊錢三隻,不大不小的雞兩塊錢一隻。現在,請你編一程序,幫他計劃一下,怎麼樣買法,才能剛好用一百塊錢買一百隻雞?
此題很顯然是用枚舉法,我們以三種雞的個數為枚舉對象(分別設為x,y,z),以三種雞的總數(x+y+z)和買雞用去的錢的總數(x*3+y*2+z/3)為判定條件,窮舉各種雞的個數。
下面是解這個百雞問題的程序
var x,y,z:integer;
begin
for x:=0 to 100 do
for y:=0 to 100 do
for z:=0 to 100 do{枚舉所有可能的解}
if (x+y+z=100)and(x*3+y*2+z div 3=100)and(z mod 3=0)then writeln('x=',x,'y=',y,'z=',z); {驗證可能的解,並輸出符合題目要求的解}
end.
上面的條件還有優化的空間,三種雞的和是固定的,我們只要枚舉二種雞(x,y),第三種雞就可以根據約束條件求得(z=100-x-y),這樣就縮小了枚舉范圍,請看下面的程序:
var x,y,z:integer;
begin
for x:=0 to 100 do
for y:=0 to 100-x do
begin
z:=100-x-y;
if (x*3+y*2+z div 3=100)and(z mod 3=0)then writeln('x=',x,'y=',y,'z=',z);
end;
end.
未經優化的程序循環了1013 次,時間復雜度為O(n3);優化後的程序只循環了(102*101/2)次 ,時間復雜度為O(n2)。從上面的對比可以看出,對於枚舉演算法,加強約束條件,縮小枚舉的范圍,是程序優化的主要考慮方向。 將1,2...9共9個數分成三組,分別組成三個三位數,且使這三個三位數構成1:2:3的比例,試求出所有滿足條件的三個三位數.
在枚舉演算法中,枚舉對象的選擇也是非常重要的,它直接影響著演算法的時間復雜度,選擇適當的枚舉對象可以獲得更高的效率。
例如:三個三位數192,384,576滿足以上條件.(NOIP1998pj)
演算法分析:這是1998年全國分區聯賽普及組試題(簡稱NOIP1998pj,以下同)。此題數據規模不大,可以進行枚舉,如果我們不加思地以每一個數位為枚舉對象,一位一位地去枚舉:
for a:=1 to 9 do
for b:=1 to 9 do
………
for i:=1 to 9 do
這樣下去,枚舉次數就有99次,如果我們分別設三個數為x,2x,3x,以x為枚舉對象,窮舉的范圍就減少為93,在細節上再進一步優化,枚舉范圍就更少了。程序如下:
var
t,x:integer;
s,st:string;
c:char;
begin
for x:=123 to 333 do{枚舉所有可能的解}
begin
t:=0;
str(x,st);{把整數x轉化為字元串,存放在st中}
str(x*2,s); st:=st+s;
str(x*3,s); st:=st+s;
for c:='1' to '9' do{枚舉9個字元,判斷是否都在st中}
if pos(c,st)<>0 then inc(t) else break;{如果不在st中,則退出循環}
if t=9 then writeln(x,' ',x*2,' ',x*3);
end;
end.
在枚舉法解題中,判定條件的確定也是很重要的,如果約束條件不對或者不全面,就窮舉不出正確的結果, 我們再看看下面的例子。 一元三次方程求解(noip2001tg)
問題描述 有形如:ax3+bx2+cx+d=0 這樣的一個一元三次方程。給出該方程中各項的系數(a,b,c,d 均為實數),並約定該方程存在三個不同實根(根的范圍在-100至100之間),且根與根之差的絕對值>=1。
要求由小到大依次在同一行輸出這三個實根(根與根之間留有空格),並精確到小數點後2位。
提示:記方程f(x)=0,若存在2個數x1和x2,且x1<x2,f(x1)*(x2)<0,則在(x1,x2)之間一定有一個根。
樣例
輸入:1 -5 -4 20
輸出:-2.00 2.00 5.00
演算法分析:由題目的提示很符合二分法求解的原理,所以此題可以用二分法。用二分法解題相對於枚舉法來說很要復雜很多。此題是否能用枚舉法求解呢?再分析一下題目,根的范圍在-100到100之間,結果只要保留兩位小數,我們不妨將根的值域擴大100倍(-10000<=x<=10000),再以根為枚舉對象,枚舉范圍是-10000到10000,用原方程式進行一一驗證,找出方程的解。
有的同學在比賽中是這樣做
var
k:integer;
a,b,c,d,x :real;
begin
read(a,b,c,d);
for k:=-10000 to 10000 do
begin
x:=k/100;
if a*x*x*x+b*x*x+c*x+d=0 then write(x:0:2,' ');
end;
end.

『貳』 個位十位,用4個圓形⭕️能擺出幾個不同的兩個數

4個數。分別是13,22,31,40。

本題考查的是枚舉法。採用枚舉演算法解題的基本思路:

(1)確定版枚舉對象、枚舉范權圍和判定條件。

(2)枚舉可能的解,驗證是否是問題的解。

(2)為什麼用枚舉法時間復雜度擴展閱讀:

枚舉法的時間復雜度可以用狀態總數*考察單個狀態的耗時來表示。

1、減少狀態總數(即減少枚舉變數和枚舉變數的值域)。

2、降低單個狀態的考察代價。

優化過程從幾個方面考慮。具體講:

1、提取有效信息。

2、減少重復計算。

3、將原問題化為更小的問題。

4、根據問題的性質進行截枝。

5、引進其他演算法。

『叄』 枚舉法是什麼

在進行歸納推理時,如果逐個考察了某類事件的所有可能情況,因而得出一般結論,那麼這結論是可靠的,這種歸納方法叫做枚舉法. 一、特點:將問題的所有可能的答案一一列舉,然後根據條件判斷此答案是否合適,合適就保留,不合適就丟棄。例如: 找出1到100之間的素數。需要將1到100之間的所有整數進行判斷。 枚舉演算法因為要列舉問題的所有可能的答案,所有它具備以下幾個特點: 1、得到的結果肯定是正確的; 2、可能做了很多的無用功,浪費了寶貴的時間,效率低下。 3、通常會涉及到求極值(如最大,最小,最重等)。 二、枚舉演算法的一般結構:while循環。 首先考慮一個問題:將1到100之間的所有整數轉換為二進制數表示。 演算法一: for i:=1 to 100 do begin 將i轉換為二進制,採用不斷除以2,余數即為轉換為2進制以後的結果。一直除商為0為止。 end; 演算法二:二進制加法,此時需要數組來幫忙。 program p; var a:array[1..100] of integer; {用於保存轉換後的二進制結果} i,j,k:integer; begin fillchar(a,sizeof(a),0); {100個數組元素全部初始化為0} for i:=1 to 100 do begin k:=100; while a[k]=1 do dec(k); {找高位第一個為0的位置} a[k]:=1; {找到了立刻賦值為1} for j:=k+1 to 100 do a[j]:=0; {它後面的低位全部賦值為0} k:=1; while a[k]=0 do inc(k); {從最高位開始找不為0的位置} write('(',i,')2='); for j:=k to 100 do write(a[j]); {輸出轉換以後的結果} writeln; end; end. 枚舉法,常常稱之為窮舉法,是指從可能的集合中一一枚舉各個元素,用題目給定的約束條件判定哪些是無用的,哪些是有用的。能使命題成立者,即為問題的解。 採用枚舉演算法解題的基本思路: (1) 確定枚舉對象、枚舉范圍和判定條件; (2) 一一枚舉可能的解,驗證是否是問題的解 下面我們就從枚舉演算法的的優化、枚舉對象的選擇以及判定條件的確定,這三個方面來探討如何用枚舉法解題。 例1:百錢買百雞問題:有一個人有一百塊錢,打算買一百隻雞。到市場一看,大雞三塊錢一隻,小雞一塊錢三隻,不大不小的雞兩塊錢一隻。現在,請你編一程序,幫他計劃一下,怎麼樣買法,才能剛好用一百塊錢買一百隻雞? 演算法分析:此題很顯然是用枚舉法,我們以三種雞的個數為枚舉對象(分別設為x,y,z),以三種雞的總數(x+y+z)和買雞用去的錢的總數(x*3+y*2+z)為判定條件,窮舉各種雞的個數。 下面是解這個百雞問題的程序 var x,y,z:integer; begin for x:=0 to 100 do for y:=0 to 100 do for z:=0 to 100 do{枚舉所有可能的解} if (x+y+z=100)and(x*3+y*2+z div 3=100)and(z mod 3=0)then writeln('x=',x,'y=',y,'z=',z); {驗證可能的解,並輸出符合題目要求的解} end. 上面的條件還有優化的空間,三種雞的和是固定的,我們只要枚舉二種雞(x,y),第三種雞就可以根據約束條件求得(z=100-x-y),這樣就縮小了枚舉范圍,請看下面的程序: var x,y,z:integer; begin for x:=0 to 100 do for y:=0 to 100-x do begin z:=100-x-y; if (x*3+y*2+z div 3=100)and(z mod 3=0)then writeln('x=',x,'y=',y,'z=',z); end; end. 未經優化的程序循環了1013 次,時間復雜度為O(n3);優化後的程序只循環了(102*101/2)次 ,時間復雜度為O(n2)。從上面的對比可以看出,對於枚舉演算法,加強約束條件,縮小枚舉的范圍,是程序優化的主要考慮方向。 在枚舉演算法中,枚舉對象的選擇也是非常重要的,它直接影響著演算法的時間復雜度,選擇適當的枚舉對象可以獲得更高的效率。如下例: 例2、將1,2...9共9個數分成三組,分別組成三個三位數,且使這三個三位數構成1:2:3的比例,試求出所有滿足條件的三個三位數. 例如:三個三位數192,384,576滿足以上條件.(NOIP1998pj) 演算法分析:這是1998年全國分區聯賽普及組試題(簡稱NOIP1998pj,以下同)。此題數據規模不大,可以進行枚舉,如果我們不加思地以每一個數位為枚舉對象,一位一位地去枚舉: for a:=1 to 9 do for b:=1 to 9 do ……… for i:=1 to 9 do 這樣下去,枚舉次數就有99次,如果我們分別設三個數為x,2x,3x,以x為枚舉對象,窮舉的范圍就減少為93,在細節上再進一步優化,枚舉范圍就更少了。程序如下: var t,x:integer; s,st:string; c:char; begin for x:=123 to 321 do{枚舉所有可能的解} begin t:=0; str(x,st);{把整數x轉化為字元串,存放在st中} str(x*2,s); st:=st+s; str(x*3,s); st:=st+s; for c:='1' to '9' do{枚舉9個字元,判斷是否都在st中} if pos(c,st)<>0 then inc(t) else break;{如果不在st中,則退出循環} if t=9 then writeln(x,' ',x*2,' ',x*3); end; end. 在枚舉法解題中,判定條件的確定也是很重要的,如果約束條件不對或者不全面,就窮舉不出正確的結果, 我們再看看下面的例子。 例3 一元三次方程求解(noip2001tg) 問題描述 有形如:ax3+bx2+cx+d=0 這樣的一個一元三次方程。給出該方程中各項的系數(a,b,c,d 均為實數),並約定該方程存在三個不同實根(根的范圍在-100至100之間),且根與根之差的絕對值>=1。 要求由小到大依次在同一行輸出這三個實根(根與根之間留有空格),並精確到小數點後2位。 提示:記方程f(x)=0,若存在2個數x1和x2,且x1<x2,f(x1)*(x2)<0,則在(x1,x2)之間一定有一個根。 樣例 輸入:1 -5 -4 20 輸出:-2.00 2.00 5.00 演算法分析:由題目的提示很符合二分法求解的原理,所以此題可以用二分法。用二分法解題相對於枚舉法來說很要復雜很多。此題是否能用枚舉法求解呢?再分析一下題目,根的范圍在-100到100之間,結果只要保留兩位小數,我們不妨將根的值域擴大100倍(-10000<=x<=10000),再以根為枚舉對象,枚舉范圍是-10000到10000,用原方程式進行一一驗證,找出方程的解。 有的同學在比賽中是這樣做 var k:integer; a,b,c,d,x :real; begin read(a,b,c,d); for k:=-10000 to 10000 do begin x:=k/100; if a*x*x*x+b*x*x+c*x+d=0 then write(x:0:2,' '); end; end. 用這種方法,很快就可以把程序編出來,再將樣例數據代入測試也是對的,等成績下來才發現這題沒有全對,只得了一半的分。 這種解法為什麼是錯的呢?錯在哪裡?前面的分析好象也沒錯啊,難道這題不能用枚舉法做嗎? 看到這里大家可能有點迷惑了。 在上面的解法中,枚舉范圍和枚舉對象都沒有錯,而是在驗證枚舉結果時,判定條件用錯了。因為要保留二位小數,所以求出來的解不一定是方程的精確根,再代入ax3+bx2+cx+d中,所得的結果也就不一定等於0,因此用原方程ax3+bx2+cx+d=0作為判斷條件是不準確的。 我們換一個角度來思考問題,設f(x)=ax3+bx2+cx+d,若x為方程的根,則根據提示可知,必有f(x-0.005)*(x+0.005)<0,如果我們以此為枚舉判定條件,問題就逆刃而解。另外,如果f(x-0.005)=0,哪么就說明x-0.005是方程的根,這時根據四舍5入,方程的根也為x。所以我們用(f(x-0.005)*f(x+0.005)<0) 和 (f(x-0.005)=0)作為判定條件。為了程序設計的方便,我們設計一個函數f(x)計算ax3+bx2+cx+d的值,程序如下: {$N+} var k:integer; a,b,c,d,x:extended; function f(x:extended):extended; {計算ax3+bx2+cx+d的值} begin f:=((a*x+b)*x+c)*x+d; end; begin read(a,b,c,d); for k:=-10000 to 10000 do begin x:=k/100; if (f(x-0.005)*f(x+0.005)<0) or (f(x-0.005)=0) then write(x:0:2,' '); {若x兩端的函數值異號或x-0.005剛好是方程的根,則確定x為方程的根} end; end. 用枚舉法解題的最大的缺點是運算量比較大,解題效率不高,如果枚舉范圍太大(一般以不超過兩百萬次為限),在時間上就難以承受。但枚舉演算法的思路簡單,程序編寫和調試方便,比賽時也容易想到,在競賽中,時間是有限的,我們競賽的最終目標就是求出問題解,因此,如果題目的規模不是很大,在規定的時間與空間限制內能夠求出解,那麼我們最好是採用枚舉法,而不需太在意是否還有更快的演算法,這樣可以使你有更多的時間去解答其他難題

『肆』 C語言編程輸出所有的「水仙花數」。

1、首先需要打開Dev-c++軟體,點擊「新建源代碼」。

『伍』 數學里的枚舉法是什麼意思

在進行歸納推理時,如果逐個考察了某類事件的所有可能情況,因而得出一般結論,那麼這結論是可靠的,這種歸納方法叫做枚舉法。
枚舉法是利用計算機運算速度快、精確度高的特點,對要解決問題的所有可能情況,一個不漏地進行檢驗,從中找出符合要求的答案,因此枚舉法是通過犧牲時間來換取答案的全面性。
在數學和計算機科學理論中,一個集的枚舉是列出某些有窮序列集的所有成員的程序,或者是一種特定類型對象的計數。這兩種類型經常(但不總是)重疊。
(5)為什麼用枚舉法時間復雜度擴展閱讀:
枚舉法的時間復雜度可以用狀態總數*考察單個狀態的耗時來表示,因此優化主要是:
1、減少狀態總數(即減少枚舉變數和枚舉變數的值域);
2、降低單個狀態的考察代價。
優化過程從幾個方面考慮。具體講
1、提取有效信息;
2、減少重復計算;
3、將原問題化為更小的問題;
4、根據問題的性質進行截枝;
5、引進其他演算法。
參考資料來源:搜狗網路-枚舉法

『陸』 枚舉法的優缺點主要是什麼

枚舉法的優缺點主要是:
優點

由於枚舉法一般是現實生活中問題的「直譯」,因此比較直觀,易於理解;枚舉法建立在考察大量狀態、甚至是窮舉所有狀態的基礎上,所以演算法的正確性比較容易證明。

缺點

用枚舉法解題的最大的缺點是運算量比較大,解題效率不高,如果枚舉范圍太大(一般以不超過兩百萬次為限),在時間上就難以承受。但[3] 枚舉演算法的思路簡單,程序編寫和調試方便,比賽時也容易想到,在競賽中,時間是有限的,我們競賽的最終目標就是求出問題解,因此,如果題目的規模不是很大,在規定的時間與空間限制內能夠求出解,那麼我們最好是採用枚舉法,而不需太在意是否還有更快的演算法,這樣可以使你有更多的時間去解答其他難題。

『柒』 任意多張牌算24點,用窮舉法找出解,時間復雜度是O(n^n)么

你的方法基本是對的,其實就是全排列和枚舉運算符。時間復雜度為NP表示問題的某個解驗證成本不大於某個關於問題規模的多項式。這些已經是大學的內容了好不好.有關時間復雜度縮寫的含義,自行搜索一下吧,這里說不清。這個問題就不用考慮時間復雜度了,因為問題規模不大,24點游戲也就4張牌,再大時間復雜度都是秒出。編程時要實現有理數的四則運算,用浮點數不準,會漏掉某些解。
麻煩採納,謝謝!

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