動態規劃演算法

2021-09-30 09:49:19 字數 1179 閱讀 9699

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動態規劃是運籌學的乙個分支,是求解決策過程最優化的數學方法,在解決實際問題中經常被使用。

動態規劃三要素:階段,狀態,決策

1、階段是對整個過程的自然劃分

2、狀態表示每個階段開始時過程所處的自然狀況

3、當乙個階段的狀態確定後,可以作出各種選擇從而演變到下一階段的某個狀態,這種選擇手段稱為決策

找出此類問題的關鍵:

1、能夠用動態規劃來求解(這是基本前提)

利用最優性原理來進行判斷(這裡不做解釋)

2、獲得狀態轉移方程(這是重點)

可以看做動態規劃求解實際問題的時候,就是來獲得當某階段的狀態和決策為已知,下階段的狀態可以通過該階段來表示出來,而且它們之間滿足乙個狀態轉移方程:x[k+1]=t[k](x[k],u[k](x[k]))

3、根據題目要求對決策過程中產生的中間狀態進行選取(如0/1揹包問題中要求不超過重量上限的情況下獲得最大效益,這裡面獲得大效益便是乙個限制條件,可以用來在中間決策中產生的狀態中進行選擇

拿到多階段決策最優化問題後,第一步要判斷這個問題是否可以用動態規劃解決,如果不能就要考慮搜尋或貪心了。當確定問題可以用動態規劃後,就要用下面介紹的方法解決問題了:

(1)模型匹配法:

最先考慮的就是這個方法了。挖掘問題的本質,如果發現問題是自己熟悉的某個基本的模型,就直接套用,但要小心其中的一些小的變動,現在考題辦都是基本模型的變形套用時要小心條件,三思而後行。這些基本模型在先面的分類中將一一介紹。

(2)三要素法

仔細分析問題嘗試著確定動態規劃的三要素,不同問題的卻定方向不同:

先確定階段的問題:數塔問題,和走路問題

先確定狀態的問題:大多數都是先確定狀態的。

先確定決策的問題:揹包問題

(3)尋找規律、拼湊法:

這個方法很簡單,耐心推幾組資料後,看他們的規律,總結規律間的共性,這裡一般可以比較容易的得到狀態轉移方程,也就是確定下一階段與前一階段之間的聯絡

(4)邊界條件法

找到問題的邊界條件,然後考慮邊界條件與它的領接狀態之間的關係。這個方法也很起效。

(5)放寬約束和增加約束

這個思想是在陳啟鋒的**裡看到的,具體內容就是給問題增加一些條件或刪除一些條件使問題變的清晰

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