Floyd-Warshall算法描述
1)適用范圍:
a)APSP(All Pairs Shortest Paths)
b)稠密圖效果最佳
c)邊權(quán)可正可負(fù)
2)算法描述:
a)初始化:dis[u,v]=w[u,v]
b)For k:=1 to n
For i:=1 to n
For j:=1 to n
If dis[i,j]>dis[i,k]+dis[k,j] Then
Dis[I,j]:=dis[I,k]+dis[k,j]
c)算法結(jié)束:dis即為所有點(diǎn)對(duì)的最短路徑矩陣
3)算法小結(jié):此算法簡(jiǎn)單有效,由于三重循環(huán)結(jié)構(gòu)緊湊,對(duì)于稠密圖,效率要高于執(zhí)行|V|次Dijkstra算法。時(shí)間復(fù)雜度O(n^3)。
考慮下列變形:如(I,j)∈E則dis[I,j]初始為1,else初始為0,這樣的Floyd算法最后的最短路徑矩陣即成為一個(gè)判斷I,j是否有通路的矩陣。更簡(jiǎn)單的,我們可以把dis設(shè)成boolean類型,則每次可以用“dis[I,j]:=dis[I,j]or(dis[I,k]and dis[k,j])”來(lái)代替算法描述中的藍(lán)色部分,可以更直觀地得到I,j的連通情況。
實(shí)現(xiàn)最優(yōu)二叉樹的構(gòu)造;在此基礎(chǔ)上完成哈夫曼編碼器與譯碼器。 假設(shè)報(bào)文中只會(huì)出現(xiàn)如下表所示的字符:
字符 A B C D E F G H I J K L M N
頻度 186 64 13 22 32 103 21 15 47 57 1 5 32 20 57
字符 O P Q R S T U V W X Y Z , .
頻度 63 15 1 48 51 80 23 8 18 1 16 1 6 2
要求完成的系統(tǒng)應(yīng)具備如下的功能:
1.初始化。從終端(文件)讀入字符集的數(shù)據(jù)信息,。建立哈夫曼樹。
2.編碼:利用已建好的哈夫曼樹對(duì)明文文件進(jìn)行編碼,并存入目標(biāo)文件(哈夫曼碼文件)。
3.譯碼:利用已建好的哈夫曼樹對(duì)目標(biāo)文件(哈夫曼碼文件)進(jìn)行編碼,并存入指定的明文文件。
4.輸出哈夫曼編碼文件:輸出每一個(gè)字符的哈夫曼編碼。
便攜式B型超聲診斷儀具有無(wú)創(chuàng)傷、簡(jiǎn)便易行、相對(duì)價(jià)廉等優(yōu)勢(shì),在臨床中越來(lái)越得到廣泛的應(yīng)用。它將超聲波技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造及生物醫(yī)學(xué)工程等技術(shù)融合在一起。開展該課題的研究對(duì)提高臨床診斷能力和促進(jìn)我國(guó)醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。 便攜式B型超聲診斷儀由人機(jī)交互系統(tǒng)、探頭、成像系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)構(gòu)成。其基本工作過(guò)程是:首先人機(jī)交互系統(tǒng)接收到用戶通過(guò)鍵盤或鼠標(biāo)發(fā)出的命令,然后成像系統(tǒng)根據(jù)命令控制探頭發(fā)射超聲波,并對(duì)回波信號(hào)處理、合成圖像,最后通過(guò)顯示系統(tǒng)完成圖像的顯示。 成像系統(tǒng)作為便攜式B型超聲診斷儀的核心對(duì)圖像質(zhì)量有決定性影響,但以前研制的便攜式B型超聲診斷儀的成像系統(tǒng)在三個(gè)方面存在不足:第一、采用的是單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī),控制精度不高,導(dǎo)致成像系統(tǒng)采樣不精確;第二、采用的數(shù)字掃描變換算法太粗糙,影響超聲圖像的分辨率;第三、它的CPU多采用的是51系列單片機(jī),測(cè)量速度太慢,同時(shí)也不便于系統(tǒng)升級(jí)和擴(kuò)展。 針對(duì)以上不足,提出了基于FPGA的B型超聲成像系統(tǒng)解決方案,采用Altera公司的EP2C5Q208C8芯片實(shí)現(xiàn)了步進(jìn)電機(jī)步距角的細(xì)分,使電機(jī)旋轉(zhuǎn)更勻速,提高了采樣精度;提出并采用DSTI-ULA算法(Uniform Ladder Algorithm based on Double Sample and Trilinear Interotation)在FPGA內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)字掃描變換,提高了圖像分辨率;人機(jī)交互系統(tǒng)采用S3C2410-AL作為CPU,改善了測(cè)量速度和系統(tǒng)的擴(kuò)展性。 通過(guò)對(duì)系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)、制作,軟件的編寫、調(diào)試,結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)的便攜式B型超聲成像系統(tǒng)圖像分辨率高、測(cè)量速度快、體積小、操作方便。本文所設(shè)計(jì)的便攜式B型超聲診斷儀可在野外作業(yè)和搶險(xiǎn)(諸如地震、抗洪)中發(fā)揮作用,同時(shí)也可在鄉(xiāng)村診所中完成對(duì)相關(guān)疾病的診斷工作。