吉大 计算机编程能力培养课程设计 完美的代价

    本人本着作业开源的思想，在完成作业后，将作业放到博客上，方便大家参考。写得不算详细，只希望能对大家有帮助。

计算机编程能力培养课程设计


题目：完美的代价


2014 年 8 月


目录

一 框架设计
1.1 算法设计
1.2 程序流程图
1.3 各模块间关系
二 详细设计
2.1 字符串可行判断
2.2 寻找相同字母、交换并统计次数
三 实验结果
四 调试
五 总结
附录一 完整代码



一 框架设计
1.1 算法设计
本人所选题目为“完美的代价”。从实际来讲，是将一个字符串变为回文串的问题。
总体思路如下：
（1）对字符串进行判断，如果两个字母或者两个字母以上出现了奇数次，那么该字符串不能通过字符间的交替成为回文串。
（2）从字符串左边依次考虑每个字母，并在右侧对称位置开始，找相同字母
（3）找到字符后将其逐个向右移动，统计交换次数。
（4）如果遇到了出现奇数次的字母，则开始反方向搜索（从右侧开始，在左侧对称位置找相同的字符后移动，统计次数）。
1.2 程序流程图


1.3 各模块间关系
由于本程序较为简单，不超过50行，故仅有一个模块，即程序主函数。
二 详细设计
2.1 字符串可行判断
对字符串进行判断，如果两个字母或者两个字母以上出现了奇数次，那么该字符串不能通过字符间的交替成为回文串。
算法说明：通过一个26位数组记录字符出现次数，再统计是否有两个以上奇数次的字符。如果有两个以上奇数次的字符，输出Impossible。
算法代码如下：

// 判断是否可变为回文串
int b[26]; // 26个字母，记录字母出现次数
for (int i = 0; i < 26; i++) b[i]=0;//初始化出现次数为0
for (int i = 0; i < N; i++)
b[s[i] - 'a']++; // 出现次数加一
int odd = 0; // 有多少个字母出现奇数次
char oddChar; // 出现奇数次的字母
for (int i = 0; i < 26; i++)
if (b[i] % 2 == 1) // b[i]是奇数
{
odd++;
oddChar = i + 'a'; // 记录该字母
}
if (odd > 1)
printf("Impossible");// 输出

2.2 寻找相同字母、交换并统计次数
从一侧开始查找字符，如果找到，就跳出循环移动字母，没找到就继续寻找
代码如下：

for (j = N-i-1; j >= i; j--) // 从右侧对称位置开始，找相同字母
if (s[j] == s[i]) // 找到
break;
change += N-i-1 - j; // 需要N-i-j-j次移动可到右侧位置
for (int k = j; k < N-i-1; k++) // 实现字母的移动
s[k] = s[k+1];
s[N-i-1] = s[i];

三 实验结果
测试数据1：


测试数据2：


测试数据3：

四 调试

五 总结

附录一 完整代码

#include 

int main()
{
int N; // 字符串长度
scanf("%d", &N);
char s[8001];
scanf("%s", s);

// 判断是否可变为回文串
int b[26]; // 26个字母，记录字母出现次数
for (int i = 0; i < 26; i++) b[i]=0;//初始化出现次数为0
for (int i = 0; i < N; i++)
b[s[i] - 'a']++; // 出现次数加一
int odd = 0; // 有多少个字母出现奇数次
char oddChar; // 出现奇数次的字母
for (int i = 0; i < 26; i++)
if (b[i] % 2 == 1) // b[i]是奇数
{
odd++;
oddChar = i + 'a'; // 记录该字母
}
if (odd > 1)
printf("Impossible");// 输出
else
{
int change = 0; // 交换次数
for (int i = 0; i < N/2; i++) // 依次考虑左侧的字母
{
if (s[i] == oddChar) // 是oddChar，转而考虑右侧字母
{
int j = 0;
for (j = i; j <= N-i-1; j++) // 从左侧该位置开始，找相同字母
if (s[j] == s[N-i-1]) // 找到
break;
change += j - i; // 需要j-i次移动可到左侧位置
for (int k = j; k > i; k--) // 实现字母的移动
s[k] = s[k-1];
s[i] = s[N-i-1];
}
else // 考虑左侧字母
{
int j = 0;
for (j = N-i-1; j >= i; j--) // 从右侧对称位置开始，找相同字母
if (s[j] == s[i]) // 找到
break;
change += N-i-1 - j; // 需要N-i-j-j次移动可到右侧位置
for (int k = j; k < N-i-1; k++) // 实现字母的移动
s[k] = s[k+1];
s[N-i-1] = s[i];
}
}
printf("%d", change); // 输出
}
return 0;
}