分支限界 回溯法解決01揹包問題

2021-09-24 03:14:25 字數 1775 閱讀 6639

分支限界法

分支限界搜尋,以廣度優先或最小耗費優先的方式搜尋解空間。

這裡直接是用的fifo。

其選擇下一擴充套件結點的策略是:在每乙個活結點處,計算乙個函式值(限界),並根據函式值,從當前活結點表中選擇乙個最有利的結點作為擴充套件結點,使搜尋朝著解空間上有最優解的分支推進,以便盡快地找出乙個最優解。

針對01揹包問題,需要確定乙個上界函式,見**。

對於每乙個非葉活結點,其左孩子表示裝入下乙個物品,則需要判斷是否會超出揹包容量;對於其右孩子(不裝入下乙個物品)來說,一定不會超出揹包容量,但是可以對其做約束來剪枝,僅當往下發展會有更大上界時才將其加入。

源**:

public

findmax3()

queue =

newlinkedlist

();//初始化

cur_value =0;

cur_weight =0;

best =0;

}//求上界

public

float

maxbound

(int t)

//剩餘容量已經放不下第t個物品了,計算上界

if(treturn bound;

}//加入可行結點

private

void

addlivenode

(float upper,

float curvalue,

float curweight,

int level)

}private

float

knapsack()

addlivenode

(upbound, cur_value+value[i]

, cur_weight+weight[i]

, i+1)

;}//右節點一定是不超過limit的,對它做約束,僅當往下發展有可能有更大上界的時候才加入

upbound =

maxbound

(i+1);

if(upbound >= best)

system.out.

println

(queue.

size()

);if(queue.

isempty()

)

heapnode node = queue.

peek()

; queue.

poll()

; cur_value = node.value;

cur_weight = node.weight;

upbound = node.upbound;

i = node.level;

}}

回溯法

回溯法其實思想跟分支限界很像,選擇下乙個擴充套件結點的策略也基本相同,但是回溯法是深度優先搜尋的,這裡用的遞迴版。回溯法可以輸出所有符合條件的解,而分支限界求解目標是最優解。

public

void

knapsack

(int k)

} system.out.

println

("該方案下裝入的價值為:"

+best_val)

;return;}

//左節點是否可行

if(current_wei+weight[k]

<=limit)

//右節點可能有更大的上界才加入if(

maxbound

(k)>best_val)

}

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