ﺑﺎﺳﻤﻪ ﺗﻌﺎﻟ ﻃﺮاﺣ و ﺗﺤﻠﯿﻞ اﻟ ﻮرﯾﺘﻢﻫﺎ )(۴٠-٣۵۴ Design and Analysis of Algorithms داﻧﺸ ﺪهی ﻣﻬﻨﺪﺳ ﮐﺎﻣﭙﯿﻮﺗﺮ ﻣﺪرس :ﻣﺤﻤﺪ ﻗﺪﺳ ﻣﻮﻋﺪ ارﺳﺎل١٣٩١/٢/٩ : ﺗﻤﺮﯾﻦ ﮐﺘﺒ -ﺷﻤﺎرهی ٢ • ﺗﻤﺮﯾﻦﻫﺎی ﺧﻮد را ﺑﻪ آدرس da90.course@gmail.comﺑﺎ ﻋﻨﻮان » «HW2-STDIDارﺳﺎل ﮐﻨﯿﺪ ﮐﻪ در آن STDID ﺷﻤﺎرهی داﻧﺸﺠﻮﯾ ﺷﻤﺎﺳﺖ. .١ﻫﭙﯿﺪ ﻣ ﺧﻮاﻫﺪ از ﻧﻘﻄﻪ Aﺑﻪ ﻧﻘﻄﻪ Bدر ﯾ ﺑﺰرﮔﺮاه ﺑﺮود ﺑﻪ ﻃﻮری ﮐﻪ زﻣﺎﻧ را ﮐﻪ ﺑﺮای ﺑﻨﺰﯾﻦ زدن ﺗﻮﻗﻒ ﻣ ﮐﻨﺪ، ﻣﯿﻨﯿﻤﻢ ﮐﻨﺪ .ﻇﺮﻓﯿﺖ ﺑﺎک ﻣﺎﺷﯿﻦ ﻫﭙﯿﺪ Cاﺳﺖ .ﻧﺮخ ﻣﺼﺮف ﺳﻮﺧﺖ را ﺑﺮاﺑﺮ ) F (lit/kmﻟﯿﺘﺮ در ﻧﻈﺮ ﺑ ﯿﺮﯾﺪ و ﻇﺮﻓﯿﺖ ﭘﺮ ﮐﺮدن ﺑﺎک ) r (litr/minاﺳﺖ .ﻣﺤﻞ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻦ ﭘﻤﭗ ﻫﺎی ﺑﻨﺰﯾﻦ ﻧﯿﺰ A = x١ , . . . , B = xnاﺳﺖ .اﻟ ﻮرﯾﺘﻤ ﺑﻪ ﻫﭙﯿﺪ ﻃﺮح ﮐﻨﯿﺪ. ﺑﻬﯿﻨﻪ ﺟﻬﺖ ﮐﻤ .٢ﻣﺴﺌﻠﻪ زﯾﺮ را در ﻧﻈﺮ ﺑ ﯿﺮﯾﺪ :ورودی ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ A = a١ , . . . , anاز nﻧﻘﻄﻪ روی ﻣﺤﻮر ﺣﻘﯿﻘ اﺳﺖ .ﻣﺴﺌﻠﻪ ﭘﯿﺪا ﮐﺮدن ﯾ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ Sاز ﺑﺎزه ﻫﺎی ﺑﻪ ﻃﻮل ١ﺑﺎ ﮐﻤﺘﺮﯾﻦ ﺗﻌﺪاد ﻋﻀﻮ اﺳﺖ ﮐﻪ ﺗﻤﺎم ﻧﻘﺎط Aرا ﺑﭙﻮﺷﺎﻧﺪ .اﻟ ﻮرﯾﺘﻤ ﺑﻬﯿﻨﻪ ﺟﻬﺖ ﭘﯿﺪا ﮐﺮدن Sﭘﯿﺸﻨﻬﺎد ﮐﻨﯿﺪ. .٣ﺗﻌﺪاد nاﺳ ﻫﺮ اﺳ ﺑﺎز ﺑﺎ ﻗﺪ p١ , . . . , pnو nاﺳ ﺑﺎز ﯾ ﯾﻌﻨ اﮔﺮ ithاﺳ اﺳ ﺑﺎ ﻃﻮل s١ , . . . , snدر ﻧﻈﺮ ﺑ ﯿﺮﯾﺪ .ﺣﺎل ﻓﺮض ﮐﻨﯿﺪ ﻣ ﺧﻮاﻫﯿﻢ ﺑﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﺪﻫﯿﻢ ﺑﻪ ﻃﻮری ﮐﻪ ﻣﺘﻮﺳﻂ اﺧﺘﻼف ﻃﻮل اﺳ ﺑﺎز ﻣﺘﻨﺎﻇﺮ اﺳ و ﻗﺪ اﺳ ﺑﺎز ﻣﺘﻨﺎﻇﺮ ﻣﯿﻨﯿﻤﻢ ﺷﻮد. ) α(iﺑﺎﺷﺪ ،ﻣﺠﻤﻮع زﯾﺮ را ﻣﯿﻨﯿﻤﻢ ﮐﻨﺪ: ١ n | ) | p i − s α (i ∑n i =١ اﻟ ﻮرﯾﺘﻤ ﺑﻬﯿﻨﻪ ﺟﻬﺖ اﯾﻦ ﮐﺎر اراﺋﻪ ﮐﻨﯿﺪ. .۴ﯾ ﻟﯿﺴﺖ ﻣﺮﺗﺐ از nﮐﻠﻤﻪ در ﻧﻈﺮ ﺑ ﯿﺮﯾﺪ ،ﻃﻮل ﻟﻐﺖ iام ﺑﺮاﺑﺮ wiاﺳﺖ .ﻓﺮض ﮐﻨﯿﺪ ﺑﯿﻦ ﮐﻠﻤﺎت ﻓﺎﺻﻠﻪ ﻗﺮار ﻧﻤ دﻫﯿﻢ .ﻫﺪف در اﯾﻦ ﻣﺴﺌﻠﻪ ﺗﻘﺴﯿﻢ ﮐﺮدن اﯾﻦ ﻟﯿﺴﺖ از ﮐﻠﻤﺎت در ﭼﻨﺪ ﺧﻂ اﺳﺖ ،ﺑﻪ ﻃﻮری ﮐﻪ ﺗﺮﺗﯿﺐ ﮐﻠﻤﺎت ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻧ ﻨﺪ .ﻃﻮل ﯾ ﺧﻂ ﻣﺠﻤﻮع ﻃﻮل ﮐﻠﻤﺎت آن اﺳﺖ .و ﻃﻮل ﺧﻂ اﯾﺪهآل ﺑﺮاﺑﺮ Lاﺳﺖ .ﻫﯿ ﺧﻄ ﻧﻤ ﺗﻮاﻧﺪ از Lﺑﻠﻨﺪﺗﺮ ﺑﺎﺷﺪ .ﺟﺮﯾﻤﻪ ﺧﻄ ﺑﻪ ﻃﻮل Kﺑﺮاﺑﺮ L − Kاﺳﺖ و ﺟﺮﯾﻤﻪ ﮐﻠ ﺑﺮاﺑﺮ ﺟﻤ ﺟﺮﯾﻤﻪ ﺧﻄﻮط اﺳﺖ .ﻃﻮری اﯾﻦ ﮐﻠﻤﺎت را در ﺧﻄﻮط ﻗﺮار دﻫﯿﺪ ﮐﻪ اﻟﻒ ( ﺟﺮﯾﻤﻪ ﮐﻠ ﮐﻤﯿﻨﻪ ﺷﻮد. ب ( ﻣﺎﮐﺴﯿﻤﻢ ﺟﺮﯾﻤﻪ ﺧﻄﻮط ﻣﯿﻨﯿﻤﻢ ﺷﻮد. .۵دو ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ R = r١ , . . . , rnو C = c١ , . . . , cnاز اﻋﺪاد ﻣﺜﺒﺖ را در ﻧﻈﺮ ﺑ ﯿﺮﯾﺪ .ﻣﺎﺗﺮﯾﺲ A n × nﺑﺎ دراﯾﻪ ﻫﺎی ٠, ١را ﺧﻮب ﻣ ﻧﺎﻣﯿﻢ ،ﺑﻪ ﻃﻮری ﮐﻪ ﺗﻌﺪاد ١ﻫﺎی آن در ﺳﻄﺮ iام ﺑﺮاﺑﺮ riو ﺗﻌﺪاد ١ﻫﺎی آن در ﺳﺘﻮن iﺑﺮاﺑﺮ ciﺑﺎﺷﺪ. اﻟ ﻮرﯾﺘﻤ ﺑﻬﯿﻨﻪ اراﺋﻪ دﻫﯿﺪ ﮐﻪ در ﺻﻮرت اﻣ ﺎن ﯾ ﻣﺎﺗﺮﯾﺲ ﺧﻮب ﺑﺴﺎزد. .۶درﺧﺖ Tرا در ﻧﻈﺮ ﺑ ﯿﺮﯾﺪ .ﺑﻌﻀ از رﺋﻮس Tﺷﻬﺮﻫﺎی ﻫﭙﯿﺪ آﺑﺎد و ﺑﻘﯿﻪ ﻣﺰارع را ﻣ ﺳﺎزﻧﺪ .ﺑﻌﻀ از اﯾﻦ ﺷﻬﺮﻫﺎ ﺑﻪ وﯾﺮوس ﻃﺎﻋﻮن آﻟﻮده ﻫﺴﺘﻨﺪ .ﻫﺮ ﺷﻬﺮ ﺳﺎﻟﻢ cﺟﻤﻌﯿﺘ ﺑﺮاﺑﺮ pcدارد .ﺑﺮای ﻗﻄ ﮐﺮدن ارﺗﺒﺎط ﯾﺎل eزﻣﺎن teﻣﻮرد ﻧﯿﺎز ١ اﺳﺖ .اﻟ ﻮرﯾﺘﻤ اراﺋﻪ دﻫﯿﺪ ﮐﻪ ﯾ ﺳﺎﻟﻤ ﻣﺴﯿﺮی ﺑﻪ ﯾ ﺗﺮﺗﯿﺐ از ﯾﺎﻟﻬﺎی e١ , . . . , ekﻣﻌﺮﻓ ﮐﻨﺪ ﺑﻪ ﻃﻮری ﮐﻪ ﺑﺎ ﺑﺮداﺷﺘﻦ آﻧﻬﺎ ،ﻫﯿ ﺷﻬﺮ ﺗ ﺷﻬﺮ آﻟﻮده ﻧﺪاﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ و ﻣﺘﻮﺳﻂ زﻣﺎﻧ را ﮐﻪ ﻃﻮل ﻣ ﮐﺸﺪ ﺗﺎ ﺗ اﻓﺮاد ﯾ ﺷﻬﺮ ﻫﺎی آﻟﻮده اﯾﺰوﻟﻪ ﺷﻮﻧﺪ را ﻣﯿﻨﯿﻤﻢ ﮐﻨﺪ .ﯾﻌﻨ ﻣﺠﻤﻮع زﯾﺮ روی ﺷﻬﺮ ﻫﺎی ﺳﺎﻟﻢ را ﻣﯿﻨﯿﻤﻢ ﮐﻨﺪ: ﺷﻬﺮ ﺳﺎﻟﻢ از )w(c ∑ c p c ∑ k =١ t e k ﮐﻪ ) w(cﺑﺮاﺑﺮ ﮐﻤﺘﺮﯾﻦ ﻋﺪدی اﺳﺖ ﮐﻪ ﺑﺮداﺷﺘﻦ ﯾﺎل ﻫﺎی ) e١ , . . . , ew(cﺷﻬﺮ ﺳﺎﻟﻢ cرا از ﺗﻤﺎم ﺷﻬﺮﻫﺎی آﻟﻮده اﯾﺰوﻟﻪ ﻣ ﮐﻨﺪ .اﻟ ﻮرﯾﺘﻤ ﺑﻬﯿﻨﻪ ﺟﻬﺖ ﮐﻤ .٧ﯾ ﮐﺎرﺧﺎﻧﻪ دارای ﯾ ﺑﻪ ﻫﭙﯿﺪﺷﺎه اراﺋﻪ دﻫﯿﺪ. وزﻧ ﻣﻌﺎدل wiدارد ﺑﻪ ﺗﺮﺗﯿﺒ از ﺳﯿﺴﺘﻢ ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻨﺪی ﮐﺎﻻ ﺑﻪ ﺷﺮح زﯾﺮ اﺳﺖ nﮐﺎﻻ ﮐﻪ ﻫﺮ ﯾ ﭘﯿﺶ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺪه وارد ﻣﺮﮐﺰ ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻨﺪی ﻣ ﺷﻮد .در ﻣﺮﮐﺰ ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻨﺪی دو ﺑﺴﺘﻪ ﺑﺎز ﻗﺮار دارد ﮐﻪ ﻫﺮﯾ وزن را در ﺧﻮد ﺟﺎی ﻣ دﻫﺪ .ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻣﺎ در ﺑﺮاﺑﺮ ﮐﺎﻻﯾ ﮐﻪ وارد ﻣ ﺷﻮد ﯾ ﺣﺪاﮐﺜﺮ Pواﺣﺪ از اﯾﻦ دو ﻋ ﺲ اﻟﻌﻤﻞ را ﻣ ﺗﻮاﻧﺪ ﻧﺸﺎن دﻫﺪ. .١آن را درﯾ .٢ﯾ از ﺑﺴﺘﻪ ﻫﺎی ﻓﻌﻠ ﻗﺮار دﻫﺪ . ﺑﺴﺘﻪ ﺧﺎﻟ ﻣﺸﺎﺑﻪ را ﺑﻪ ﺟﺎﯾﺶ ﻗﺮار دﻫﺪ و ﮐﺎﻻ را در آن ﻗﺮار دﻫﺪ.دراﻧﺘﻬﺎی از ﺑﺴﺘﻪ ﻫﺎ را ﺑﺒﻨﺪ و ﮐﻨﺎر ﺑ ﺬارد و ﯾ ﮐﺎر ،ﺑﺴﺘﻪ ﻫﺎی ﻏﯿﺮ ﺧﺎﻟ ﻓﻌﻠ را ﺑﺴﺘﻪ و ﮐﻨﺎر ﻣ ﮔﺬارﯾﻢ . ﻫﺪف ﻣﺎ ﮐﻢ ﮐﺮدن ﺗﻌﺪاد ﺑﺴﺘﻪ ﻫﺎﯾ اﺳﺖ ﮐﻪ اﺳﺘﻔﺎده ﮐﺮده اﯾﻢ.اﻟ ﻮرﯾﺘﻢ ﺑﺎ زﻣﺎن اﺟﺮای )O(n × pرا اراﺋﻪ دﻫﯿﺪ. .٨ﻫﭙﯿﺪ ﯾ ﺳﺮی اﺳﺒﺎب ﺑﺎزی ﺧﺮﯾﺪه اﺳﺖ .ﻫﺮ اﺳﺒﺎب ﺑﺎزی اش ﺑﻪ ﺻﻮرت ﯾ ﭼﻨﺪ وﺟﻬ kﺑﻌﺪی اﺳﺖ ﮐﻪ ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ ﭼﺮﺧﺶ در ﻫﻤﻪ اﺑﻌﺎد را دارﻧﺪ .ﯾﻌﻨ ﻫﻤﻪ ! kﺣﺎﻟﺖ ﺑﺮای ﻫﺮ اﺳﺒﺎب ﺑﺎزی ﻣﺤﺘﻤﻞ اﺳﺖ .ﻫﭙﯿﺪ ﻣ ﺧﻮاﻫﺪ اﺳﺒﺎب ﺑﺎزی ﻫﺎﯾﺶ را درون ﻫﻢ ﻗﺮار دﻫﺪ .ﻫﺮ اﺳﺒﺎب ﺑﺎزی ﺑﻪ ﺷﺮﻃ در اﺳﺒﺎب ﺑﺎزی دﯾ ﺮ ﻣ رود ﮐﻪ اﺿﻼﻋﺶ در ﯾ اﮐﯿﺪا ﮐﻮﭼ ﺘﺮ از اﻋﻀﺎی ﻧﻈﯿﺮ ﺑﻪ ﻧﻈﯿﺮش در ﺣﺪاﻗﻞ ﯾ ﺟﺎﯾ ﺸﺖ ﺟﺎﯾ ﺸﺖ دﯾ ﺮ اﺳﺒﺎب ﺑﺎزی دﯾ ﺮ ﺑﺎﺷﺪ .ﺑﻪ ﻫﭙﯿﺪ ﮐﻤ ﮐﻨﯿﺪ ﺗﺎ در زﻣﺎن ﺑﻬﯿﻨﻪ ﺑﺘﻮاﻧﺪ ﻃﻮﻻﻧ ﺗﺮﯾﻦ دﻧﺒﺎﻟﻪ اﺳﺒﺎب ﺑﺎزی ﻫﺎﯾﺶ را ﮐﻪ درون ﻫﻢ ﻣ روﻧﺪ ﺑﯿﺎﺑﺪ. .٩ﯾ ﮔﺮاف) G = (V, Eداده ﺷﺪه اﺳﺖ .ﯾﺎﻟﻬﺎﯾﺶ را ﻃﻮری ﺟﻬﺖ دﻫ ﮐﻨﯿﺪ ﮐﻪ ﺷﺮﻃﻬﺎی زﯾﺮ ﺑﺮﻗﺮار ﺷﻮﻧﺪ: .١ﮔﺮاف ﺟﻬﺘﺪار ﺷﺪه ﺣﺎﺻﻞ ،ﺷﺎﻣﻞ ﯾ درﺧﺖ ﺑﺎﺷﺪ ﮐﻪ ﺟﻬﺖ ﻫﻤﻪ ﯾﺎﻟﻬﺎﯾﺶ از رﯾﺸﻪ دور ﻣ ﺷﻮﻧﺪ. .٢ﻫﺮ ﯾﺎﻟ ﮐﻪ ﻣﺘﻌﻠﻖ ﺑﻪ درﺧﺖ ﺑﺎﻻ ﻧﺒﺎﺷﺪ ،ﯾ دور ﺟﻬﺖ دار از ﯾﺎل ﻫﺎی درﺧﺖ را ﮐﺎﻣﻞ ﮐﻨﺪ. .١٠در ﮔﺮاف ﺟﻬﺖ دار ﺑﺪون دور ) k ، G = (V, Eﻣﺎﮐﺴﯿﻤﻢ ﺗﻌﺪاد ﯾﺎﻟﻬﺎی ﯾ ﻣﺴﯿﺮ در Gرا ﻧﺸﺎن ﻣ دﻫﺪ.اﻟ ﻮرﯾﺘﻤ ﻃﺮاﺣ ﮐﻨﯿﺪ ﮐﻪ رﺋﻮس را ﺑﻪ k + ١دﺳﺘﻪ اﻓﺮاز ﮐﻨﺪ ﺑﻪ ﻃﻮری ﮐﻪ ﺑﺮای ﻫﺮ دو راس vو wﮐﻪ در ﮔﺮوه ﯾ ﺴﺎﻧ ﻫﺴﺘﻨﺪ، ﻫﯿ ﻣﺴﯿﺮی از vﺑﻪ wو ﯾﺎ ﺑﺎﻟﻌ ﺲ وﺟﻮد ﻧﺪاﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ .اﻟ ﻮرﯾﺘﻢ ﺑﺎﯾﺪ در زﻣﺎن ﺧﻄ اﺟﺮا ﺷﻮد ).اﻟ ﻮرﯾﺘﻢ در زﻣﺎن ﺑﻬﯿﻨﻪ ( .١١ﻓﺮض ﮐﻨﯿﺪ ) G = (V, Eﮔﺮاﻓ ﺟﻬﺖ دار اﺳﺖ ﮐﻪ ﻣﺸﺨﺼﻪ زﯾﺮ را دارا ﻣ ﺑﺎﺷﺪ G .ﺷﺎﻣﻞ ﯾ دور Hاﺳﺖ ،ﺑﻪ ﻃﻮری ﮐﻪ ﺷﺎﻣﻞ ﻫﻤﻪ راس ﻫﺎی Gﻣ ﺷﻮد و ﻫﻢ ﭼﻨﯿﻦ Gﺷﺎﻣﻞ ﯾ ﻃﻮری ﮐﻪ ﻫﺮ ﻣﺴﯿﺮ در Gﺣﺪاﮐﺜﺮ ﯾ ﻣﺴﯿﺮ ﻫﺎ از ﯾ ﯾﺎل ﺑﺮﮔﺸﺘ دارد .ﯾ ﺗﻌﺪادی ﻫﻢ ﯾﺎل ﺑﺮﮔﺸﺘ اﺳﺖ ﺑﻪ اﻟ ﻮرﯾﺘﻢ ﺧﻄ ﻃﺮاﺣ ﮐﻨﯿﺪ ﺑﻪ ﻃﻮری ﮐﻪ ﻫﻤﻪ ﮐﻮﺗﺎﻫﺘﺮﯾﻦ ﻣﺒﺪا ﻣﺸﺨﺺ را ﺑﻪ ﻫﻤﻪ راس ﻫﺎی Gﺑﯿﺎﺑﺪ ) .اﻟ ﻮرﯾﺘﻢ ﺑﺎ زﻣﺎن ﺑﻬﯿﻨﻪ( ٢ زﯾﺮ ﮔﺮاف ﺑﺪون
© Copyright 2025 Paperzz