实验内容

（1）活动安排问题

    设有n个活动的集合E={1, 2, …, n}，其中每个活动都要求使用同一资源，而在同一时间内只有一个活动能使用这一资源。每个活动i都有一个要求使用该资源的起始时间si和一个结束时间fi，且si <fi 。如果选择了活动i，则它在半开时间区间[si, fi)内占用资源。若区间[si, fi)与区间[sj, fj)不相交，则称活动i与活动j是相容的。 随机生成n个任务（n=8,16,32…）,用贪心法求解，分析算法的时间复杂度，做出图像，横坐标为活动个数，纵坐标为执行时间。

（2）线段覆盖

问题描述：在一维空间中随机生成N（N=8,16,32…）条线段的起始坐标与终止坐标，要求求出这些线段一共覆盖了多大的长度（重叠区域只算一次）。分析算法的时间复杂度，画出算法的执行时间随N变化的曲线图。

实验结果

（1）活动安排问题

运行时间与n输入大小的曲线图

算法中将各个活动按照结束时间从小到大排序，时间复杂度为O（nlogn）,依次考察每个活动，时间复杂度为O（n），算法的时间复杂度为O（nlogn）

（2）线段覆盖

运行时间由于输入个数的曲线图

算法中对线段进行按起点排序的时间复杂度是O（nlogn），依次对剩余线段进行判断时的时间复杂度时O（n），整个算法的时间复杂度应为O（nlogn）

源代码

活动安排问题

#include<iostream>
#include<time.h>
using namespace std;
void sort(int n, int s[], int f[])//按照结束时间非递减排序
{int a, b, i, j;for (i = 0; i < n; i++)for (j = i + 1; j < n; j++)if (f[i] > f[j]){a = f[i]; f[i] = f[j]; f[j] = a;b = s[i]; s[i] = s[j]; s[j] = b;}
}
int Greedy(int n, int s[], int f[], bool B[])
{B[1] = true;//将第一个活动先安排int j = 1, count = 1; //count为被安排的节目个数for (int i = 2; i <= n; i++){if (s[i] >= f[j])//活动i与集合B中最后结束的活动相容{B[i] = 1;//安排活动ij = i;count++;}elseB[i] = 0;}return count;//返回已安排的活动个数
}
int main()
{srand((unsigned int)time(NULL));int a, b, n, i;bool B[2048];int s[2048], f[2048];clock_t start, end;cout << "输入n的大小：";cin >> n;for (i = 0; i < n; i++){a = rand() % 1000 + 1;b = rand() % 1000 + 1;if (a > b){f[i] = a;s[i] = b;}else{s[i] = a;f[i] = b;}}start = clock();for (i = 0; i < n; i++)sort(n, s, f);int g=Greedy(n, s, f, B);cout << "活动安排的个数是：" << g << endl;for (i = 1; i <= n; i++)cout << B[i] << " ";end = clock();cout << endl;cout << "安排活动耗时：" << double(end - start)*1000 / CLOCKS_PER_SEC<<" ms";return 0;
}

线段覆盖

#include<iostream>
#include<time.h>
using namespace std;
struct line//线段结构体
{int start;int end;
};
void sort(line l[], int n)//将线段按照大小排序
{int i, j;line temp, temp1;for (i = 0; i < n; i++)for (j = 0; j < n - i - 1; j++){if (l[j].start > l[j + 1].start){//起点小的在前面temp = l[j];l[j] = l[j + 1];l[j + 1] = temp;}if (l[j].start == l[j + 1].start && l[j].end > l[j + 1].end){//起点相同则终点小的在前面temp1 = l[j];l[j] = l[j + 1];l[j + 1] = temp1;}}
}
int cover(line l[], int n, int length)
{int i, len = length;if (n == 1)//只有一个线段直接返回长度return len;for (i = 1; i < n; i++){if (l[i].start >= l[i - 1].start && l[i].start <= l[i - 1].end && l[i].end >= l[i - 1].end)len += l[i].end - l[i - 1].end;//线段长度增加两终点之差else if (l[i].start >= l[i - 1].end)len += l[i].end - l[i].start;//线段长度增加当前线段的长度else if (l[i].start >= l[i - 1].start && l[i].end <= l[i - 1].end)l[i].end = l[i - 1].end;//线段长度不增加}return len;
}
int main()
{line l[16384];int n, i, ln, length;clock_t cstart, cend;srand((unsigned)time(NULL));cout << "输入线段的个数：";cin >> n;cstart = clock();for (i = 0; i < n; i++){l[i].start = rand() % 100 + 1;l[i].end = rand() % 100 + 1;}sort(l, n);//对所有线段进行排序ln = l[0].end - l[0].start;length = cover(l, n, ln);//求线段覆盖的长度cend = clock();cout <<"线段覆盖长度："<< length << endl;cout << "耗时" << double(cend - cstart) * 1000 / CLOCKS_PER_SEC << " ms" << endl;return 0;
}

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