《算法导论》是计算机科学领域的一门核心课程,它涵盖了设计、分析和实现各种算法的方法。本课件集合来自2013年山东大学软件学院的教学资源,重点讲解了图算法这一重要分支。图算法在解决实际问题中具有广泛的应用,如网络路由、社交网络分析、最短路径计算等。以下将对这部分内容进行详细阐述。 1. 图的基本概念: - 图是由顶点(Vertex)和边(Edge)构成的数据结构,可以用来表示各种实体及其相互关系。 - 图有无向图和有向图之分,前者边没有方向,后者边具有方向性。 - 边可能带有权重,代表两个顶点间的关系强度或距离。 2. 图的表示方法: - 邻接矩阵:用二维数组表示,每个元素表示一对顶点之间是否存在边。 - 邻接表:为每个顶点维护一个链表,存储与之相邻的顶点。 3. 图遍历算法: - 深度优先搜索(DFS):从起点出发,沿着某一条路径尽可能深地探索,直到无法再走为止,然后回溯。 - 广度优先搜索(BFS):从起点开始,一层一层地遍历所有顶点,优先处理距离起点近的顶点。 4. 最短路径算法: - Dijkstra算法:用于寻找单源最短路径,适用于带权有向图,保证每次扩展的都是当前未访问顶点中距离起点最近的一个。 - Bellman-Ford算法:可以处理负权边,但不能处理负权环。 - Floyd-Warshall算法:求解所有顶点对间的最短路径,适用于所有类型的图。 5. 拓扑排序: - 对于有向无环图(DAG),拓扑排序能给出一种顶点的线性顺序,使得对于每条有向边 (u, v),都有 u 在排序结果中出现在 v 之前。 - 可以通过深度优先搜索或广度优先搜索实现拓扑排序。 6. 最小生成树: - Kruskal算法:按边的权重从小到大选择边,确保不形成环路,最终形成最小生成树。 - Prim算法:从任意一个顶点开始,逐步添加边,每次添加的边都使得当前生成树的权值增加最小。 7. 求解图的连通性: - 求连通分量:深度优先搜索或广度优先搜索可以判断图是否连通,以及找出所有的连通分量。 - 二分图检测:判断一个图是否是二分图,二分图是顶点可以分为两个互不相交的集合,且每条边连接不同集合的顶点。 8. 匹配问题: - 最大匹配问题:寻找图中最大数量的相互独立的边,例如匈牙利算法。 - 匈牙利算法:解决二分图的最大匹配问题,广泛应用于分配问题。 以上只是图算法的一部分,实际的课件中可能还会包含更多内容,如最小树形图、强连通分量、图的染色问题等。通过学习这些内容,学生可以掌握解决复杂问题的高效算法,并具备分析和设计新算法的能力。
2025-06-22 21:01:30 30.68MB
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标题基于协同过滤推荐算法的就业推荐系统研究AI更换标题第1章引言阐述就业推荐系统的研究背景、意义,介绍协同过滤推荐算法的应用及其在国内外的研究现状,并概述论文的研究方法和创新点。1.1研究背景与意义分析当前就业市场的现状,说明就业推荐系统的重要性和应用价值。1.2国内外研究现状综述协同过滤推荐算法在就业推荐系统中的研究进展。1.3研究方法与创新点介绍论文的研究方法,并突出论文的创新之处。第2章相关理论概述协同过滤推荐算法的基本理论和其他相关理论。2.1协同过滤推荐算法原理详细阐述协同过滤推荐算法的工作原理和分类。2.2就业推荐系统相关理论介绍与就业推荐系统相关的理论,如用户画像、职业匹配等。2.3推荐算法评估指标说明用于评估推荐算法性能的指标,如准确率、召回率等。第3章就业推荐系统设计详细介绍基于协同过滤推荐算法的就业推荐系统的设计方案。3.1系统架构设计给出系统的整体架构,包括各个模块的功能和相互关系。3.2推荐算法设计具体阐述协同过滤推荐算法在就业推荐系统中的应用和设计。3.3数据库设计介绍系统的数据库设计,包括数据表的结构和关系。第4章就业推荐系统实现说明就业推荐系统的实现过程,
2025-06-22 19:54:08 13.58MB idea mysql springboot vue
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以下是一篇关于基于协同过滤推荐算法的超市商品推荐系统的论文概要: 标题:基于协同过滤推荐算法的超市商品推荐系统研究 摘要: 随着超市规模的扩大和商品种类的增多,顾客在购物过程中往往会面临选择困难。传统的商品推荐方式,如基于热销商品或促销信息的推荐,缺乏个性化和智能化,难以满足顾客多样化的需求。因此,本研究旨在设计和实现一个基于协同过滤推荐算法的超市商品推荐系统,以提供精准、个性化的商品推荐,提高顾客的购物体验和满意度,进而增加超市的销售额和竞争力。 关键词:协同过滤;推荐算法;超市商品推荐系统 一、引言 在现代超市经营中,商品推荐已成为提升顾客购物体验和增加销售额的重要手段。然而,传统的商品推荐方式存在诸多不足,如推荐内容单一、缺乏个性化等。为了解决这些问题,本研究引入了协同过滤推荐算法,旨在通过挖掘顾客的购物行为和偏好,为顾客提供更为精准和个性化的商品推荐。 二、相关理论基础 推荐系统概述:推荐系统是一种能够根据用户的历史行为和偏好,自动为用户推荐可能感兴趣的内容的系统。它在电子商务、社交媒体等领域有着广泛的应用。 协同过滤算法:协同过滤算法是推荐系统中的一种核心算法,它通过分析用
2025-06-22 19:52:22 9.92MB java springboot idea mysql
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COMSOL与MATLAB接口代码:生成随机分布小圆柱体模型——固定数量与孔隙率可调的正态分布模型,COMSOL中基于MATLAB代码的随机分布小圆柱体生成模型:实现固定数量与孔隙率独立小球模型的算法,COMSOL with MATLAB代码:随机分布小圆柱体 是接口代码,不是纯MATLAB 功能: 1、本模型可以生成固定数量小圆柱体以及固定孔隙率的随机分布独立小球模型 2、小圆柱体的高度和半径服从正态分布,需要给定半径均值和标准差。 2、若要生成固定圆柱体数量模型,则更改countsph,并将孔隙率n改为1 3、若要生成固定孔隙率模型,则更改孔隙率n,并将countsph改为一个极大值1e6 ,COMSOL; MATLAB代码; 随机分布小圆柱体; 固定数量; 固定孔隙率; 正态分布; 半径均值; 标准差; 生成模型; countsph; 孔隙率n。,COMSOL中用MATLAB代码创建随机分布小圆柱体模型
2025-06-22 17:26:23 1.12MB
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内容概要:本文介绍了一个用于模拟中医把脉的机器人程序,旨在利用传感器和相关算法分析脉搏特征并据此作出初步健康评估。程序主要分为四个步骤:首先采用脉搏传感器采集原始数据;接着对获取到的数据做预处理操作,如滤除噪音干扰;然后从清洗后的时序流中抽取有价值的特征点,例如脉冲频率、振幅大小及节奏均匀度;最后依照既定规则集评判患者的身体机能状态。同时提供了完整的Python示例代码,展示了如何构建一套简化的模拟环境。 适合人群:对医疗信息化感兴趣的软件开发者、研究人员以及高等院校医学生等相关专业群体,特别是希望了解智能诊断技术或者对中医现代化有所涉猎的人士。 使用场景及目标:可用于教学演示、科研项目中,作为探索传统医学与现代信息技术交叉融合的研究工具,致力于让非专业人士直观地感受到数字诊疗系统的工作流程及其背后的科学原理。 其他说明:尽管提供的实例仅为简化版本,在真实环境下还需要接入真实的硬件设备并进一步优化算法精度与鲁棒性,才能达到临床应用标准。此外,为了确保准确性,还需长期积累足够的病例样本供训练调优之用。
2025-06-22 17:07:09 17KB Python 信号处理 机器学习
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用于面诊的人脸全景图像拼接算法 本文主要介绍了一种用于面诊的人脸全景图像拼接算法。该算法基于人脸特征的柱面投影方法,能够快速、有效地生成人脸全景图像,为后续中医面诊奠定了基础。 中医医生可以根据人面部的光泽和颜色,以及面部唇色的差异看出人体内部气血的运行状况。《黄帝内经》对人面部颜色、光泽的变化与其脏腑状态间的关系进行了描述。面部诊断不仅历史悠久,而且在中医临床应用中具有重要的意义,中医医生可以通过观察人的面部神色进行诊断和施治,不会引起病人任何的不适,也不会对人体造成任何的创伤。 随着中医面诊客观化研究及计算机技术的飞速发展,我们可以通过图像处理将人脸拼接成一个完整的具有立体感的二维图像方便医生进行快速诊断。然而,传统的人脸拼接算法存在一些问题,如姚嘉梁等提出的基于特征块的匹配算法配准相邻的人脸图像,但必须保证相邻图像重合面积足够大,且旋转角度小,此方法处理得到的图像较模糊,无法达到面诊要求。郑青碧等采用传统的利用正、侧面折线法实现人脸拼接,再对其进行归一化处理,这样只能机械地实现正侧面拼接,无法去除因面部角度问题带来的误差。 因此,本文提出的算法基于人脸特征的柱面投影方法,将人的头部近似看做一个圆柱体,有效地解决了在采集过程中因面部角度所引起的视觉不一致性。接着,利用SIFT特征匹配算法提取两幅图像的特征向量,并通过RANSAC匹配优化算法消除错误的匹配,实现图像的配准。采用渐入渐出的融合算法,使图像间实现平滑的过渡,消除拼接缝隙。 实验结果表明,本研究使用的算法能够快速、有效地生成人脸全景图像,为后续中医面诊奠定了基础。这项技术的发展对中医面诊的发展具有重要的意义,也为医疗器械和图像处理技术的发展提供了新的思路。 本文提出的算法能够快速、有效地生成人脸全景图像,解决了传统的人脸拼接算法存在的问题,为中医面诊奠定了基础。这项技术的发展对中医面诊的发展具有重要的意义,也为医疗器械和图像处理技术的发展提供了新的思路。
2025-06-22 16:31:36 2.74MB
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在西南科技大学的《算法设计与分析实践》课程中,学生们完成了一份实验报告,报告内容包括了两个主要的算法问题:翻煎饼问题和俄式乘法。 翻煎饼问题描述了一种简单直观的场景,即如何通过最少的翻转次数来确保麦兜能够获得最大的煎饼。该问题实质上是求解一个序列的最大元素调整到特定位置的最小操作次数。实验中,学生通过编写算法并记录时间与空间复杂度来分析算法的性能。时间复杂度为O(n^2),空间复杂度为O(n),其中n为煎饼的数量。 在算法实现上,学生采用了一种基于遍历的方法来找到最大的煎饼,然后根据最大煎饼的初始位置决定翻转次数。如果最大煎饼位于序列的最底层,则不需要操作;如果在顶层,则只需一次翻转;若在中间位置,则需要将煎饼先翻到顶层,然后再翻到底层,这样操作次数至少为2次。针对这一问题,学生还编写了相应的伪代码来实现算法,并通过测试不同规模的数据来验证算法的正确性和效率。 对于俄式乘法问题,该问题涉及到两个正整数的乘法运算。学生需要通过特定的算法来计算两个数的乘积。在实验中,学生研究并分析了这一算法的时间复杂度和空间复杂度,其中时间复杂度为O(log n),空间复杂度为O(1)。算法的基本思路是不断将n除以2并相应地将m乘以2,直到n变为奇数,此时记录下m的值。当n变为1时停止,将所有记录的m值累加,结果即为最终的乘积。 实验中,学生详细记录了算法的运行时间和所需的空间,使用了例如clock()函数来测量算法的运行时间,并通过sizeof运算符来获取变量所占用的内存空间。在处理测试数据时,学生从n等于2开始逐步增加,手动输入数据,以便于观察算法在不同规模数据下的性能表现。 通过这份实验报告,我们可以看出算法设计与分析不仅仅是关于算法本身,还涉及到算法效率的度量、时间与空间复杂度的计算,以及算法在实际应用中的性能评估。报告详细记录了实验过程、数据规模、测试结果以及分析指标,为算法的研究和优化提供了宝贵的实践依据。 此外,学生在实验报告中提到实验环境为Windows 10系统,使用了DEV环境进行编程开发。通过这样的实验设置,学生不仅能够加深对算法理论的理解,还能掌握实际编程中如何测试和优化算法性能的技巧。报告最后还提到了对于采集到的数据的处理,强调了去除重复值和无效值的重要性,以确保实验结果的准确性和可靠性。
2025-06-22 14:57:03 210KB 算法分析 时间复杂度 空间复杂度
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ABAQUS UMAT子程序实现应变梯度塑性理论模拟损伤与断裂详细分析指南(含PDF公式介绍),基于ABAQUS UMAT子程序实现的应变梯度塑性理论模拟:损伤与断裂的深度分析与实践解析,ABAQUS UMAT子程序实现应变梯度塑性理论模拟损伤和断裂的分析 (包含的文件如图所示,pdf详细介绍子程序的内容,公式等) ,ABAQUS;UMAT子程序;应变梯度塑性理论;模拟损伤和断裂;公式,ABAQUS UMAT子程序:实现应变梯度塑性理论模拟损伤与断裂分析 本文指南旨在深入解析如何利用ABAQUS软件中的UMAT子程序实现应变梯度塑性理论的模拟,以分析材料在受到损伤与断裂时的行为。指南内容全面,从基础理论到实际应用均有详细介绍,并附有PDF文件专门介绍相关公式,为研究者和工程师提供了宝贵的参考资源。 指南首先介绍了ABAQUS软件及其UMAT子程序的基本概念与功能。UMAT子程序是ABAQUS用户扩展材料模型的重要途径,允许用户通过Fortran语言编写自定义材料模型,实现对材料非线性行为的精细描述。应变梯度塑性理论是材料力学领域的一项前沿理论,该理论考虑了材料内部微结构的影响,能够更准确地模拟材料在小尺寸效应下的塑性行为,包括损伤与断裂。 文章详细阐述了应变梯度塑性理论的数学基础,包括材料的本构关系、应变梯度效应和损伤机制。通过子程序将理论模型转化为计算模型,指南展示了如何在ABAQUS中实现这一过程,包括编写UMAT子程序的代码框架、参数设定以及如何将模型嵌入到ABAQUS的仿真分析流程中。 在损伤与断裂模拟方面,指南重点介绍了基于应变梯度塑性理论的损伤演化规律,以及如何通过UMAT子程序来计算损伤变量的变化。此外,还涉及了断裂过程的数值模拟,包括裂纹的起始、扩展和最终断裂的模拟方法。 为了帮助理解,指南中还包含了若干个示例文件,这些文件详细记录了模拟分析的步骤和结果,包括损伤与断裂的模拟案例。这些实例不仅加深了读者对理论的理解,也为实际操作提供了范本。 本指南是一份全面而深入的资源,为使用ABAQUS进行应变梯度塑性理论模拟的研究者和工程师提供了系统的方法论和实操指导。通过本指南的学习,用户能够有效地利用UMAT子程序对材料的损伤与断裂行为进行高精度的模拟与分析。
2025-06-21 23:00:46 895KB 哈希算法
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在IT领域,优化问题是一个广泛研究的议题,特别是在交通规划、物流配送以及网络路由等场景。本项目聚焦于机场滑行路径的最短距离优化,采用了一种智能优化算法——遗传算法(Genetic Algorithm,GA),同时结合了Dijkstra算法进行路径搜索。以下是关于这两个算法及其应用的详细阐述: **遗传算法:** 遗传算法是一种模拟自然选择和遗传过程的全局优化方法。它通过模拟生物进化过程中的基因重组和突变,寻找问题的最佳解决方案。在机场滑行路径优化问题中,每个个体可以代表一种可能的滑行路径,其基因由路径上的滑行道序列表示。算法的步骤包括: 1. 初始化种群:随机生成一组初始路径(个体)。 2. 适应度评估:计算每个路径的总距离,作为其适应度值。 3. 选择操作:依据适应度值,选择优秀的路径进行复制。 4. 遗传操作:包括交叉(Crossover)和变异(Mutation),交叉将两个优秀路径的部分组合,变异则在单个路径上随机改变部分路径。 5. 重复上述步骤,直至满足停止条件(如达到预设迭代次数或适应度阈值)。 **Dijkstra算法:** Dijkstra算法是一种解决单源最短路径问题的经典算法,特别适合用于带权重的无向图。在这个机场场景中,每条滑行道可以看作图中的边,距离作为边的权重。Dijkstra算法的核心思想是使用贪心策略,每次扩展当前已知最短路径中的下一个节点,直到找到目标节点。在机场滑行路径问题中,Dijkstra算法可以用于验证或细化遗传算法得到的初步解,确保其确实是最短路径。 **项目文件详解:** 1. **GA_Txiing.m**:这是遗传算法的主要实现文件,包含初始化种群、适应度评估、选择、交叉和变异等核心功能。 2. **DFSRecursion.m**:深度优先搜索(DFS)的递归实现,可能用于构建或验证机场滑行图。 3. **checkCrash.m**:此文件可能用于检查滑行路径是否存在冲突,确保安全性。 4. **DFSTraversal.m**:深度优先遍历的实现,辅助构建或分析滑行图。 5. **dijkstra.m**:Dijkstra算法的实现,用于寻找单个起点到其他所有点的最短路径。 6. **dijkstra_Txiing.m**:可能是Dijkstra算法的一个版本,专门用于机场滑行路径优化问题,可能考虑了特定的约束或优化。 通过对遗传算法和Dijkstra算法的结合运用,本项目能够有效地找出机场滑行的最短路径,同时兼顾路径的安全性和合理性。这不仅有助于提高机场运行效率,减少飞机等待时间,还能降低燃油消耗,具有重要的实际应用价值。
2025-06-21 22:13:06 9KB
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研究小面积实现同时兼顾加密速率的平衡优化方法,构造一个Tab盒,使S盒变换采用1×16位的空间预存储置换表Tab,通过O(1)查表效率即可实现SubBytes变换。密钥扩展采用上升沿有效的时钟控制密钥生成,因此不必等待下一时钟上升沿到来,从而减少了系统延时。将明文的S盒替换和密钥扩展的S盒替换放在同一个模块里,在模块里用同时连续赋值方式实现,从而减少寄存器的个数。把S盒、字节替换、行移位、Tab盒、列混合变换、密钥扩展基本子模块都整合到一个模块中,相比各模块单独实现减少了算法实现面积与运算时代码开销。实验表明在Xilinx Virtex-5 FPGA上实现的吞吐率达到了6.55 Gbps,面积缩减到10 277 slices。
2025-06-21 17:08:38 1.26MB
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