Đang tải... (xem toàn văn)
Thuật toán F giải bài toán P là dãy các thao tác sơ cấp F1, F2,..,FN trên tập dữ kiện đầu vào (Input) để đưa ra được kết quả ra (Output). F1 F2. .FN (Input) Ouput. • F = F1 F2.. FN được gọi là thuật toán giải bài toán P. Trong đó, mỗi Fi chỉ là các phép tính toán số học hoặc logic. • Input được gọi là tập dữ kiện đầu vào (dữ liệu đầu vào). • Output là kết quả nhận được sau khi thực hiện thuật toán F trên tập Input. Một thuật toán cần thỏa mãn các tính chất dưới đây: • Tính đơn định. Ở mỗi bước của thuật toán, các thao tác sơ cấp phải hết sức rõ ràng, không gây nên sự lộn xộn, nhập nhằng, đa nghĩa. Thực hiện đúng các bước của thuật toán trên tập dữ liệu vào, chỉ cho duy nhất một kết quả ra. • Tính dừng. Thuật toán không được rơi vào quá trình vô hạn. Phải dừng lại và cho kết quả sau một số hữu hạn các bước. • Tính đúng. Sau khi thực hiện tất cả các bước của thuật toán theo đúng qui trình đã định, ta phải nhận được kết quả mong muốn với mọi bộ dữ liệu đầu vào. Kết quả đó được kiểm chứng bằng yêu cầu của bài toán. •Tính phổ dụng. Thuật toán phải dễ sửa đổi để thích ứng được với bất kỳ bài toán nào trong lớp các bài toán cùng loại và có thể làm việc trên nhiều loại dữ liệu khác nhau. • Tính khả thi. Thuật toán phải dễ hiểu, dễ cài đặt, thực hiện được trên máy tính với thời gian cho phép. Trong tiểu luận này, tác giả trình bày 8 thuật toán gồm: Đệ quy, vét cạn (duyệt), quy hoạch động, nhánh cận, sinh, quay lui, tham lam, chia và trị. Mỗi thuật toán có 01 ví dụ cụ thể về cách sử dụng thuật toán đó để giải quyết bài toán. Do thời gian có hạn, lượng kiến thức còn hạn hẹp, tác giả rất mong nhận được sự góp ý để tiểu luận được hoàn thiện hơn.
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA QUỐC TẾ VÀ SAU ĐẠI HỌC - THUẬT TOÁN NÂNG CAO Giảng viên: TS Nguyễn Duy Phương Học viên: Ngô Ngọc Thắng Lớp: Hệ thống thông tin HÀ NỘI – 2016 MỤC LỤC THUẬT TOÁNBRUTE FORCE 1.1 Phát biểu thuật toán Thuật toán Brute-Force để tìm xuất chuỗi (được gọi mẫu) văn cách kiểm tra vị trí văn mẫu khớp được, chúng khớp thực Thuật toán Brute Force không cần giai đoạn tiền xử lý mảng phụ cho trình tìm kiếm Độ phức tạp tính toán thuật toán O(N*M) 1.2 Mô tả thuật toán Thuật toán Brute-Force: Input : • Xâu mẫu X =(x0, x1, ,xm), độ dài m • Văn nguồn Y=(y1, y2, ,yn) độ dài n Output: • Mọi vị trí xuất X Y Formats: Brute-Force(X, m, Y, n); Actions: for ( j = 0; j | u | / 2), rõ ràng x tái xuất phần bên trái u có độ dài per (u) Đó sau đủ để quét phần bên phải u dài | u | - per (u) -1 && x[i] != x[j]) j = mpNext[j]; mpNext[++i] = ++j; } } void TRF(char *x, int m, char *y, int n) { int period, i, j, shift, u, periodOfU, disp, init, state, mu, mpNext[XSIZE + 1]; char *xR; Graph aut; /* Preprocessing */ aut = newSuffixAutomaton(2*(m + 2), 2*(m + 2)*ASIZE); xR = reverse(x, m); buildSuffixAutomaton(xR, m, aut); init = getInitial(aut); preMp(x, m, mpNext); period = m - mpNext[m]; i = 0; shift = m; /* Searching */ j = 0; while (j u && getTarget(aut, state, y[i + j]) != UNDEFINED) { disp += getShift(aut, state, y[i + j]); state = getTarget(aut, state, y[i + j]); if (isTerminal(aut, state)) shift = i; i; } if (i j){ ell=i; per=p; } Else{ ell=j; per=q; } Bước (tìm kiếm): 22.3 Mã hóa thuật toán: /* Computing of the maximal suffix for b */ ms = j; j = ms + 1; k = *p = 1; } } return(ms); } /* Computing of the maximal suffix for >= */ int maxSufTilde(char *x, int m, int *p) { int ms, j, k; char a, b; ms = -1; j = 0; k = *p = 1; while (j + k < m) { a = x[j + k]; b = x[ms + k]; if (a > b) { j += k; k = 1; *p = j - ms; } else if (a == b) if (k != *p) ++k; else { j += *p; k = 1; } else { /* a < b */ ms = j; j = ms + 1; k = *p = 1; } } return(ms); } /* Two Way string matching algorithm */ void TW(char *x, int m, char *y, int n) { int i, j, ell, memory, p, per, q; /* Preprocessing */ i = maxSuf(x, m, &p); j = maxSufTilde(x, m, &q); if (i > j) { ell = i; per = p; } else { ell = j; per = q; } /* Searching */ if (memcmp(x, x + per, ell + 1) == 0) { j = 0; memory = -1; while (j = m) { i = ell; while (i > memory && x[i] == y[i + j]) i; if (i = && x[i] == y[i + j]) i; if (i < 0) OUTPUT(j); j += per; } else j += (i - ell); } } } 22.4 Nguyên tắc cõ thuật toán Two-Way với tối ða ngắn - - - Hãy để phân hủy P = uv, v hậu tố tối đa P v hậu tố tối đa ngắn Sau tìm thấy nơi v xuất T từ trái sang phải Giả sử bắt đầu so sánh vị trí i Khi không phù hợp xảy v [j + 1], thay đổi v với j + ký tự bắt đầu so sánh P [1] với T [i + j + 1] Khi phần v tìm thấy T, quét phần u từ phải sang trái Nếu không phù hợp xảy quét u, thay đổi P với Period (P) Nếu tìm thấy hai phần v u T, báo cáo xuất P T Sau chuyển v với Period (P) 22.5 Kiểm nghiệm thuật toán Pha tiền xử lý Pha tìm kiếm: First attempt G G C A T C A G C A T G C A T Shift by: Second attempt G Shift by: Third attempt G C G Shift by: Fourth attempt G C A T C A T Shift by: Fifth attempt G Shift by: Sixth attempt G C A T C A T C A T Shift by: Seventh attempt G Shift by: Eighth attempt G Shift by: Thuật toán Two Way thực 20 so sánh ký tự ví dụ ...MỤC LỤC THUẬT TOÁNBRUTE FORCE 1.1 Phát biểu thuật toán Thuật toán Brute-Force để tìm xuất chuỗi (được gọi mẫu) văn cách kiểm tra vị trí văn mẫu khớp được, chúng khớp thực Thuật toán Brute... cần giai đoạn tiền xử lý mảng phụ cho trình tìm kiếm Độ phức tạp tính toán thuật toán O(N*M) 1.2 Mô tả thuật toán Thuật toán Brute-Force: Input : • Xâu mẫu X =(x0, x1, ,xm), độ dài m • Văn nguồn... } 3.5 Kiểm nghiệmthuật toán Thuật toán tìm chuỗi khớp với chuối so sánh, lưu chuỗi tiếp tục thực hết Kết qua vòng lặp so sánh kí tự tìm kí tự vòng lặp thứ trùng khớp 4 THUẬT TOÁN SHITF-OR 4.1