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527e2d37fa
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77bf4d569d
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16b452316e
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4896f6782e
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5adfd0301a
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@@ -0,0 +1,61 @@
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# Practical-A5 (N-Queen)
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"""
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THIS CODE HAS BEEN TESTED AND IS FULLY OPERATIONAL.
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Problem Statement: Design n-Queens matrix having first Queen placed. Use backtracking to place remaining Queens to generate the final n-queen‘s matrix.
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Code from DesignAndAnalysisOfAlgorithms (SPPU - Final Year - Computer Engineering - Content) repository on KSKA Git: https://git.kska.io/sppu-be-comp-content/DesignAndAnalysisOfAlgorithms/
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"""
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# BEGINNING OF CODE
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def placeQueens(i, cols, leftDiagonal, rightDiagonal, cur):
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n = len(cols)
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if i == n:
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return True
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for j in range(n):
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if cols[j] or rightDiagonal[i + j] or leftDiagonal[i - j + n - 1]:
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continue
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cols[j] = 1
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rightDiagonal[i + j] = 1
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leftDiagonal[i - j + n - 1] = 1
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cur.append(j)
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if placeQueens(i + 1, cols, leftDiagonal, rightDiagonal, cur):
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return True
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cur.pop()
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cols[j] = 0
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rightDiagonal[i + j] = 0
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leftDiagonal[i - j + n - 1] = 0
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return False
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def nQueen(n):
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cols = [0] * n
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leftDiagonal = [0] * (n * 2)
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rightDiagonal = [0] * (n * 2)
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cur = []
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board = [['.' for _ in range(n)] for _ in range(n)]
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if placeQueens(0, cols, leftDiagonal, rightDiagonal, cur):
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for i in range(n):
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board[i][cur[i]] = 'Q'
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return board
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else:
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return None
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def printBoard(board):
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if board:
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for row in board:
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print(" ".join(row))
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else:
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print("No solution exists.")
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n = int(input("Enter the number of queens:\t"))
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board = nQueen(n)
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printBoard(board)
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# END OF CODE
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Executable
+135
@@ -0,0 +1,135 @@
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import java.util.*;
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public class Code_A2 {
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private static HuffmanNode root;
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private static Map<Character, String> huffmanCodes = new HashMap<>();
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private static Map<Character, Integer> freqMap = new HashMap<>();
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private static String inputText = "";
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static class HuffmanNode implements Comparable<HuffmanNode> {
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char ch;
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int freq;
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HuffmanNode left, right;
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HuffmanNode(char ch, int freq) {
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this.ch = ch;
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this.freq = freq;
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}
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public int compareTo(HuffmanNode other) {
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return this.freq - other.freq;
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}
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}
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private static void generateCodes(HuffmanNode node, String code) {
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if (node == null) return;
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if (node.left == null && node.right == null)
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huffmanCodes.put(node.ch, code);
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generateCodes(node.left, code + "0");
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generateCodes(node.right, code + "1");
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|
}
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private static void buildHuffmanTree() {
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PriorityQueue<HuffmanNode> pq = new PriorityQueue<>();
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for (Map.Entry<Character, Integer> e : freqMap.entrySet())
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pq.add(new HuffmanNode(e.getKey(), e.getValue()));
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while (pq.size() > 1) {
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HuffmanNode left = pq.poll();
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HuffmanNode right = pq.poll();
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HuffmanNode parent = new HuffmanNode('-', left.freq + right.freq);
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parent.left = left; parent.right = right;
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pq.add(parent);
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|
}
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root = pq.peek();
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huffmanCodes.clear();
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|
generateCodes(root, "");
|
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|
}
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||||||
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private static void displayCodes() {
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if (huffmanCodes.isEmpty()) {
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|
System.out.println("No Huffman codes generated yet!");
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return;
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|
}
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System.out.println("\nCharacter\tFrequency\tHuffman Code");
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for (Map.Entry<Character, String> entry : huffmanCodes.entrySet())
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System.out.println(entry.getKey() + "\t\t" + freqMap.get(entry.getKey()) + "\t\t" + entry.getValue());
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}
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private static void encodeText() {
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if (huffmanCodes.isEmpty()) {
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||||||
|
System.out.println("Please build Huffman Tree first!");
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return;
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|
}
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|
StringBuilder encoded = new StringBuilder();
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for (char c : inputText.toCharArray())
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encoded.append(huffmanCodes.get(c));
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|
System.out.println("\nEncoded Text: " + encoded.toString());
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}
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public static void main(String[] args) {
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|
Scanner sc = new Scanner(System.in);
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|
while (true) {
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|
System.out.println("\n=== Huffman Encoding Menu ===");
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System.out.println("1. Enter input string (auto frequency)");
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System.out.println("2. Enter characters with frequencies manually");
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System.out.println("3. Build Huffman Tree & display codes");
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System.out.println("4. Encode the text");
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|
System.out.println("5. Exit");
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|
System.out.print("Enter your choice: ");
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|
int choice = sc.nextInt();
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|
sc.nextLine();
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||||||
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|
||||||
|
switch (choice) {
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||||||
|
case 1:
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|
System.out.print("Enter the text: ");
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||||||
|
inputText = sc.nextLine();
|
||||||
|
freqMap.clear();
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||||||
|
for (char c : inputText.toCharArray())
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|
freqMap.put(c, freqMap.getOrDefault(c, 0) + 1);
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break;
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||||||
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case 2:
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freqMap.clear();
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inputText = "";
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System.out.print("Enter number of characters: ");
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int n = sc.nextInt();
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|
sc.nextLine();
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||||||
|
for (int i = 0; i < n; i++) {
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|
System.out.print("Character " + (i + 1) + ": ");
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char c = sc.nextLine().charAt(0);
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System.out.print("Frequency of " + c + ": ");
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int f = sc.nextInt();
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|
sc.nextLine();
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|
freqMap.put(c, f);
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inputText += String.valueOf(c).repeat(f);
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}
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|
break;
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|
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case 3:
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if (freqMap.isEmpty()) {
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|
System.out.println("Please enter input first!");
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} else {
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buildHuffmanTree();
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|
displayCodes();
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|
}
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|
break;
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||||||
|
|
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case 4:
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if (inputText.isEmpty())
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|
System.out.println("Enter input text first!");
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|
else
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encodeText();
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|
break;
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|
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case 5:
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|
System.out.println("Exiting program. Goodbye!");
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sc.close();
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return;
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|
default:
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|
System.out.println("Invalid choice!");
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|
}
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|
}
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|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
Executable
+83
@@ -0,0 +1,83 @@
|
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import java.util.*;
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|
public class Code_A3 { // Main public class must match filename
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static class Item {
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int value, weight;
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double ratio;
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Item(int value, int weight) {
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|
this.value = value;
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|
this.weight = weight;
|
||||||
|
this.ratio = (double) value / weight;
|
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|
}
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|
}
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||||||
|
|
||||||
|
public static void main(String[] args) {
|
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|
Scanner sc = new Scanner(System.in);
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|
List<Item> items = new ArrayList<>();
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|
int choice;
|
||||||
|
|
||||||
|
while (true) {
|
||||||
|
System.out.println("\n=== Fractional Knapsack Menu ===");
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|
System.out.println("1. Enter items");
|
||||||
|
System.out.println("2. Solve fractional knapsack");
|
||||||
|
System.out.println("3. Exit");
|
||||||
|
System.out.print("Enter your choice: ");
|
||||||
|
choice = sc.nextInt();
|
||||||
|
|
||||||
|
switch (choice) {
|
||||||
|
case 1:
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|
items.clear();
|
||||||
|
System.out.print("Enter number of items: ");
|
||||||
|
int n = sc.nextInt();
|
||||||
|
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||||
|
System.out.print("Item " + (i + 1) + " value: ");
|
||||||
|
int v = sc.nextInt();
|
||||||
|
System.out.print("Item " + (i + 1) + " weight: ");
|
||||||
|
int w = sc.nextInt();
|
||||||
|
items.add(new Item(v, w));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 2:
|
||||||
|
if (items.isEmpty()) {
|
||||||
|
System.out.println("Please enter items first!");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
System.out.print("Enter knapsack capacity: ");
|
||||||
|
int capacity = sc.nextInt();
|
||||||
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|
// Sort by value-to-weight ratio
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|
items.sort((a, b) -> Double.compare(b.ratio, a.ratio));
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double totalValue = 0;
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int remaining = capacity;
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|
System.out.println("\nItems taken (value/weight fraction):");
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|
for (Item item : items) {
|
||||||
|
if (remaining == 0) break;
|
||||||
|
if (item.weight <= remaining) {
|
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|
System.out.println(item.value + "/" + item.weight + " -> Full");
|
||||||
|
totalValue += item.value;
|
||||||
|
remaining -= item.weight;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
double fraction = (double) remaining / item.weight;
|
||||||
|
System.out.println(item.value + "/" + item.weight + " -> " + (fraction * 100) + "%");
|
||||||
|
totalValue += item.value * fraction;
|
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|
remaining = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
System.out.printf("Maximum total value in knapsack: %.2f\n", totalValue);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 3:
|
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|
System.out.println("Exiting program. Goodbye!");
|
||||||
|
sc.close();
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
System.out.println("Invalid choice!");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
Executable
+171
@@ -0,0 +1,171 @@
|
|||||||
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// THIS CODE SHOWS DP-TABLE
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import java.util.*;
|
||||||
|
|
||||||
|
public class Code_A4 {
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|
public static void main(String[] args) {
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||||||
|
Scanner sc = new Scanner(System.in);
|
||||||
|
int[] values = null;
|
||||||
|
int[] weights = null;
|
||||||
|
int n = 0;
|
||||||
|
int choice;
|
||||||
|
|
||||||
|
while (true) {
|
||||||
|
System.out.println("\n=== 0-1 Knapsack Menu ===");
|
||||||
|
System.out.println("1. Enter items (values & weights)");
|
||||||
|
System.out.println("2. Solve 0-1 Knapsack");
|
||||||
|
System.out.println("3. Exit");
|
||||||
|
System.out.print("Enter your choice: ");
|
||||||
|
choice = sc.nextInt();
|
||||||
|
|
||||||
|
switch (choice) {
|
||||||
|
case 1:
|
||||||
|
System.out.print("Enter number of items: ");
|
||||||
|
n = sc.nextInt();
|
||||||
|
values = new int[n];
|
||||||
|
weights = new int[n];
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||||
|
System.out.print("Item " + (i + 1) + " value: ");
|
||||||
|
values[i] = sc.nextInt();
|
||||||
|
System.out.print("Item " + (i + 1) + " weight: ");
|
||||||
|
weights[i] = sc.nextInt();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 2:
|
||||||
|
if (values == null || weights == null || n == 0) {
|
||||||
|
System.out.println("Please enter items first!");
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
System.out.print("Enter knapsack capacity: ");
|
||||||
|
int capacity = sc.nextInt();
|
||||||
|
|
||||||
|
int[][] dp = buildKnapsackDP(values, weights, n, capacity);
|
||||||
|
System.out.println("\nDP Table:");
|
||||||
|
printDPTable(dp, n, capacity);
|
||||||
|
|
||||||
|
System.out.println("Maximum value that can be put in knapsack: " + dp[n][capacity]);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 3:
|
||||||
|
System.out.println("Exiting program. Goodbye!");
|
||||||
|
sc.close();
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
System.out.println("Invalid choice!");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Build DP table
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||||||
|
private static int[][] buildKnapsackDP(int[] val, int[] wt, int n, int W) {
|
||||||
|
int[][] dp = new int[n + 1][W + 1];
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i <= n; i++) {
|
||||||
|
for (int w = 0; w <= W; w++) {
|
||||||
|
if (i == 0 || w == 0)
|
||||||
|
dp[i][w] = 0;
|
||||||
|
else if (wt[i - 1] <= w)
|
||||||
|
dp[i][w] = Math.max(val[i - 1] + dp[i - 1][w - wt[i - 1]], dp[i - 1][w]);
|
||||||
|
else
|
||||||
|
dp[i][w] = dp[i - 1][w];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return dp;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Print DP table
|
||||||
|
private static void printDPTable(int[][] dp, int n, int W) {
|
||||||
|
System.out.print(" ");
|
||||||
|
for (int w = 0; w <= W; w++)
|
||||||
|
System.out.printf("%4d", w);
|
||||||
|
System.out.println();
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i <= n; i++) {
|
||||||
|
System.out.printf("%2d ", i);
|
||||||
|
for (int w = 0; w <= W; w++)
|
||||||
|
System.out.printf("%4d", dp[i][w]);
|
||||||
|
System.out.println();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// THIS CODE DOESN'T SHOW DP-TABLE
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||||||
|
// import java.util.*;
|
||||||
|
|
||||||
|
// public class ZeroOneKnapsack {
|
||||||
|
// public static void main(String[] args) {
|
||||||
|
// Scanner sc = new Scanner(System.in);
|
||||||
|
// int[] values = null;
|
||||||
|
// int[] weights = null;
|
||||||
|
// int n = 0;
|
||||||
|
// int choice;
|
||||||
|
|
||||||
|
// while (true) {
|
||||||
|
// System.out.println("\n=== 0-1 Knapsack Menu ===");
|
||||||
|
// System.out.println("1. Enter items (values & weights)");
|
||||||
|
// System.out.println("2. Solve 0-1 Knapsack");
|
||||||
|
// System.out.println("3. Exit");
|
||||||
|
// System.out.print("Enter your choice: ");
|
||||||
|
// choice = sc.nextInt();
|
||||||
|
|
||||||
|
// switch (choice) {
|
||||||
|
// case 1:
|
||||||
|
// System.out.print("Enter number of items: ");
|
||||||
|
// n = sc.nextInt();
|
||||||
|
// values = new int[n];
|
||||||
|
// weights = new int[n];
|
||||||
|
|
||||||
|
// for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||||
|
// System.out.print("Item " + (i + 1) + " value: ");
|
||||||
|
// values[i] = sc.nextInt();
|
||||||
|
// System.out.print("Item " + (i + 1) + " weight: ");
|
||||||
|
// weights[i] = sc.nextInt();
|
||||||
|
// }
|
||||||
|
// break;
|
||||||
|
|
||||||
|
// case 2:
|
||||||
|
// if (values == null || weights == null || n == 0) {
|
||||||
|
// System.out.println("Please enter items first!");
|
||||||
|
// break;
|
||||||
|
// }
|
||||||
|
|
||||||
|
// System.out.print("Enter knapsack capacity: ");
|
||||||
|
// int capacity = sc.nextInt();
|
||||||
|
|
||||||
|
// int maxValue = knapsackDP(values, weights, n, capacity);
|
||||||
|
// System.out.println("Maximum value that can be put in knapsack: " + maxValue);
|
||||||
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// break;
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// case 3:
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// System.out.println("Exiting program. Goodbye!");
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// sc.close();
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// return;
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// default:
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// System.out.println("Invalid choice!");
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// }
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// }
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// }
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// // DP solution for 0-1 Knapsack
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// private static int knapsackDP(int[] val, int[] wt, int n, int W) {
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// int[][] dp = new int[n + 1][W + 1];
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// for (int i = 0; i <= n; i++) {
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// for (int w = 0; w <= W; w++) {
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// if (i == 0 || w == 0)
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// dp[i][w] = 0;
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// else if (wt[i - 1] <= w)
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// dp[i][w] = Math.max(val[i - 1] + dp[i - 1][w - wt[i - 1]], dp[i - 1][w]);
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// else
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// dp[i][w] = dp[i - 1][w];
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// }
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// }
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// return dp[n][W];
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// }
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// }
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@@ -18,6 +18,10 @@ This repository contains valuable resources for the Design and Analysis of Algor
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### Codes
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### Codes
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1. [Code-A1 - Fibonacci Series](Codes/Code-A1.py)
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1. [Code-A1 - Fibonacci Series](Codes/Code-A1.py)
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2. [Code-A2 - Huffman Coding](Codes/Code_A2.java)
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3. [Code-A3 - Fractical Knapsack](Codes/Code_A3.java)
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4. [Code-A4 - 0/1 Knapsack](Codes/Code_A4.java)
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5. [Code-A5 - N-Queen Problem](Codes/Code-A5.py)
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### Practical
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### Practical
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