装载问题(回溯法)

匿名 (未验证) 提交于 2019-12-03 00:18:01

1.具体问题

一批集装箱共n个要装上2艘载重量分别为c1和c2的轮船,其中集装箱i的重量为Wi且W1+W2+……+Wn<=c1+c2;试确定一个合理的装载方案使这n个集装箱装上这两艘轮船。

2.问题分析:

容易去证明:如果一个装载问题有解,则采用下面的策略可以得到最优装载方案:

(1)首先将第一艘轮船尽可能装满;

(2)然后将剩余的集装箱装在第二艘轮船上。

那么在这个过程中,我们需要找到尽可能把第一个轮船装满的解。如果用回溯法解决问题,我们可以首先分析问题得解空间结构,应该是一个子集树。然后我们可以把问题套入相应的模版进行解决。下面是代码示例:

3.代码示例

#include<stdio.h> #define M 100 int n=3;//装载问题的深度  int x[]={0,0,0};//用来标记是否放入第一艘轮船 int c1=50;//第一艘轮船剩余容量 int w[]={10,40,40};//货物重量 int x1[]={0,0,0};//标记最优解  int Constrain(int t){  int i;   int sum=0;   static int sum1=0; //最优解      for(i=0;i<=t;i++){  if(x[i]==1)    sum+=w[i];   }   printf("--------------->%d\n",sum);   for(i=0;i<n;i++){    printf("%d",x1[i]);     }     printf("\n");     if(sum>c1){//如果超载返回否  x[t]=0;  return 0;   }      else {//否则记录最优解    if(sum1<sum){     for(i=0;i<=t;i++){     if(x[i]==1)  x1[i]=1;      else x1[i]=0;     }     }    return 1;   }  }  int  Bound(int t){  if(t<n)    return 1;  else return 0; //如果越界返回否 } void Backtrack(int t){    int i;    if(t<n){   for(i=0;i<=1;i++){   x[t]=i;   if(Constrain(t)&&Bound(t))//如果没有越界且问题可能有解    Backtrack(t+1);   }  }  } int main(){  int i;  int sum=0; Backtrack(0);  for(i=0;i<n;i++){//检查第二艘船是否满足条件  if(x1[i]==0)  sum+=w[i];   }   if(sum>c1){ printf("无解"); return 0; }   for(i=0;i<n;i++){//打印最优解,1代表放入第一艘轮船,0代表不放入第一艘  if(x1[i]==1)    printf("%d  ",w[i]);    }     } 


4.回溯法的算法框架:

A.子集树

  1. voidint
  2. if
  3. else
  4. for(int
  5. if

B.排列树:

  1. voidint
  2. if
  3. else
  4. for(int
  5. if



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