当前位置:文档之家› 回溯算法之0-1背包问题

回溯算法之0-1背包问题

回溯算法之0-1背包问题
回溯算法之0-1背包问题

1、实验目的

(1)掌握回溯法设计策略。

(2)通过0-1背包问学习回溯法法设计技巧2.实验内容

源程序:

#include

using namespace std;

double c;//背包容量

int n; //物品数

double w[100];//物品重量数组

double p[100];//物品价值数组

double cw=0;//当前重量

double cp=0;//当前价值

double bestp=0;//当前最优值

double bound(int i)

{ double cleft,b;

//计算上界

cleft=c-cw;//剩余容量

b=cp;

//以物品单位重量价值递减序装入物品

while(i<=n&&w[i]<=cleft)

{

cleft-=w[i];

b+=p[i];

i++;

}

//装满背包

if(i<=n)

b+=p[i]*cleft/w[i];

return b;

}

void Backtrack(int i)

{

if(i>n)

{

if(cp>bestp)

bestp=cp;

return;

}

if(cw+w[i]<=c) //搜索左子树

{

cw+=w[i];

cp+=p[i];

Backtrack(i+1);

cp-=p[i];

cw-=w[i];

}

if(bound(i+1)>bestp)//搜索右子树

Backtrack(i+1);

}

double Knapsack (double pp[],double ww[],double d) {

int i;

double TP=0,TW=0;

cw=0.0;cp=0.0;bestp=0.0;//计算所有物品的重量及价值

for(i=1;i<=n;i++)

{

TP=TP+pp[i];

TW=TW+ww[i];

}

if(TW<=d)//所有物品装入背包

bestp=TP;

else

{

Backtrack(1);

}

return bestp;

};

int main()

{

int i,j;

double t,a,x[100];

cout<<"请输入物品种类数和最大载重量:"<

cin>>n;cin>>c;

cout<<"请输入各物品重量:"<

for(i=1;i<=n;i++)

cin>>w[i];

cout<<"请输入各物品价值:"<

for(i=1;i<=n;i++)

cin>>p[i];

//排序

for(i=1;i<=n;i++)

x[i]=p[i]/w[i];

for(i=1;i<=n;i++)

for(j=i+1;j<=n;j++)

if(x[i]

{

t=x[i];

x[i]=x[j];

x[j]=t;

a=p[i];

p[i]=p[j];

p[j]=a;

a=w[i];

w[i]=w[j];

w[j]=a;

}

//排序结束

/////////////////////////////

Knapsack(p,w,c);

cout<<"结果:"<

cout<

return 0;

}

结果:

动态规划与回溯法解决0-1背包问题

0-1背包动态规划解决问题 一、问题描述: 有n个物品,它们有各自的重量和价值,现有给定容量的背包,如何让背包里装入的物品具有最大的价值总和? 二、总体思路: 根据动态规划解题步骤(问题抽象化、建立模型、寻找约束条件、判断是否满足最优性原理、找大问题与小问题的递推关系式、填表、寻找解组成)找出01背包问题的最优解以及解组成,然后编写代码实现。 原理: 动态规划与分治法类似,都是把大问题拆分成小问题,通过寻找大问题与小问题的递推关系,解决一个个小问题,最终达到解决原问题的效果。但不同的是,分治法在子问题和子子问题等上被重复计算了很多次,而动态规划则具有记忆性,通过填写表把所有已经解决的子问题答案纪录下来,在新问题里需要用到的子问题可以直接提取,避免了重复计算,从而节约了时间,所以在问题满足最优性原理之后,用动态规划解决问题的核心就在于填表,表填写完毕,最优解也就找到。 过程: a) 把背包问题抽象化(X1,X2,…,Xn,其中 Xi 取0或1,表示第i个物品选或不选),V i表示第i个物品的价值,W i表示第i个物品的体积(重量); b) 建立模型,即求max(V1X1+V2X2+…+VnXn); c) 约束条件,W1X1+W2X2+…+WnXn (V2X2+V3X3+…+VnXn)+V1X1;

回溯算法解决0-1背包问题(DOC)

《算法分析与设计》实验报告 2015-2016年第2学期 实验班级: 学生姓名: 学号: 指导老师: 信息工程学院

实验项目名称:回溯算法解决0-1背包问题 实验日期:2016年5 月18 日 一、实验类型:□√验证性□设计性 二、实验目的 掌握0—1背包问题的回溯算法 三、实验内容及要求 给定n种物品和一背包。物品i的重量是wi,其价值为vi,背包的容量为C。问应如何选择装入背包的物品,使得装入背包中物品的总价值最大? 四、实验步骤 #include using namespace std; class Knap { friend int Knapsack(int p[],int w[],int c,int n ); public: void print() { for(int m=1;m<=n;m++) { cout<

int cw;//当前重量 int cp;//当前价值 int bestp;//当前最优值 int *bestx;//当前最优解 int *x;//当前解 }; int Knap::Bound(int i) { //计算上界 int cleft=c-cw;//剩余容量 int b=cp; //以物品单位重量价值递减序装入物品while(i<=n&&w[i]<=cleft) { cleft-=w[i]; b+=p[i]; i++; } //装满背包 if(i<=n) b+=p[i]/w[i]*cleft; return b; } void Knap::Backtrack(int i) { if(i>n) { if(bestp

c语言经典算法

C语言的学习要从基础,100个经典的算法 题目:古典问题:有一对兔子,从出生后第3个月起每个月都生一对兔子,小兔子长到第三个月后每个月又生一对兔子,假如兔子都不死,问每个月的兔子总数为多少? ________________________________________________________________ 程序分析:兔子的规律为数列1,1,2,3,5,8,13,21.... __________________________________________________________________ 程序源代码: main() { long f1,f2; int i; f1=f2=1; for(i=1;i<=20;i++) { printf("%12ld %12ld",f1,f2); if(i%2==0) printf("\n");/*控制输出,每行四个*/ f1=f1+f2;/*前两个月加起来赋值给第三个月*/ f2=f1+f2;/*前两个月加起来赋值给第三个月*/ } } 上题还可用一维数组处理,you try! 题目:判断101-200之间有多少个素数,并输出所有素数。 _________________________________________________________________ 程序分析:判断素数的方法:用一个数分别去除2到sqrt(这个数),如果能被整除,则表明此数不是素数,反之是素数。 ___________________________________________________________________ 程序源代码: #include "math.h" main() { int m,i,k,h=0,leap=1; printf("\n"); for(m=101;m<=200;m++) { k=sqrt(m+1); for(i=2;i<=k;i++) if(m%i==0) {leap=0;break;} if(leap) {printf("%-4d",m);h++; if(h%10==0) printf("\n"); } leap=1; } printf("\nThe total is %d",h); } 题目:打印出所有的“水仙花数”,所谓“水仙花数”是指一个三位数,其各位数字立方和等于该数本身。例如:153是一个“水仙花数”,因为153=1的三次方+5的三次方+3的三次方。 __________________________________________________________________ 程序分析:利用for循环控制100-999个数,每个数分解出个位,十位,百位。 ___________________________________________________________________ 程序源代码:

算法分析与程序设计动态规划及回溯法解背包问题

动态规划法、回溯法解0-1背包问题 2012级计科庞佳奇 一、问题描述与分析 1.动态规划算法通常用于求解具有某种最优性质的问题。在这类问题中,可能会 有许多可行解。每一个解都对应于一个值,我们希望找到具有最优值的解。动态规划算法与分治法类似,其基本思想也是将待求解问题分解成若干个子问题,先求解子问题,然后从这些子问题的解得到原问题的解。与分治法不同的是,适合于用动态规划求解的问题,经分解得到子问题往往不是互相独立的。若用分治法来解这类问题,则分解得到的子问题数目太多,有些子问题被重复计算了很多次。如果我们能够保存已解决的子问题的答案,而在需要时再找出已求得的答案,这样就可以避免大量的重复计算,节省时间。我们可以用一个表来记录所有已解的子问题的答案。 不管该子问题以后是否被用到,只要它被计算过,就将其结果填入表中。这就是动态规划法的基本思路。具体的动态规划算法多种多样,但它们具有相同的填表格式。 多阶段决策问题中,各个阶段采取的决策,一般来说是与时间有关的,决策依赖于当前状态,又随即引起状态的转移,一个决策序列就是在变化的状态中产生出来的,故有“动态”的含义,称这种解决多阶段决策最优化问题的方法为动态规划方法。任何思想方法都有一定的局限性,超出了特定条件,它就失去了作用。同样,动态规划也并不是万能的。适用动态规划的问题必须满足最优化原理和无后效性。1.最优化原理(最优子结构性质)最优化原理可这样阐述:一个最优化策略具有这样的性质,不论过去状态和决策如何,对前面的决策所形成的状态而言,余下的诸决策必须构成最优策略。简而言之,一个最优化策略的子策略总是最优的。一个问题满足最优化原理又称其具有最优子结构性质。2.无后效性将各阶段按照一定的次序排列好之后,对于某个给定的阶段状态,它以前各阶段的状态无法直接影响它未来的决策,而只能通过当前的这个状态。换句话说,每个状态都是过去历史的一个完整总结。这就是无后向性,又称为无后效性。3.子问题的重叠性动态规划将原来具有指数级时间复杂度的搜索算法改进成了具有多项式时间复杂度的算法。其中的关键在于解决冗余,这是动态规划算法的根本目的。动态规划实质上是一种以空间换时间的技术,它在实现的过程中,不得不存储产生过程中的各种状态,所以它的空间复杂度要大于其它的算法。 01背包是在M件物品取出若干件放在空间为W的背包里,每件物品的体积为W1,W2……Wn,与之相对应的价值为P1,P2……Pn。求出获得最大价值的方案。 2.回溯法(探索与回溯法)是一种选优搜索法,按选优条件向前搜索,以达到目 标。但当探索到某一步时,发现原先选择并不优或达不到目标,就退回一步重新选择,这种走不通就退回再走的技术为回溯法,而满足回溯条件的某个状态的点称为“回溯点”。 在包含问题的所有解的解空间树中,按照深度优先搜索的策略,从根结点出发深度探索解空间树。当探索到某一结点时,要先判断该结点是否包含问题的解,如果包含,就从该结点出发继续探索下去,如果该结点不包含问题的解,则逐层向其祖先结点回溯。(其实回溯法就是对隐式图的深度优先搜索算法)。若用回溯法求问题的所有解时,要回溯到根,且根结点的所有可行的子树都要已被搜索遍才结束。

C语言经典算法100例题目

看懂一个程序,分三步:1、流程;2、每个语句的功能;3、试数; 小程序:1、尝试编程去解决他;2、看答案;3、修改程序,不同的输出结果; 4、照答案去敲; 5、调试错误; 6、不看答案,自己把答案敲出来; 7、实在不会就背会。。。。。周而复始,反复的敲。。。。。 【程序1】 题目:有1、2、3、4个数字,能组成多少个互不相同且无重复数字的三位数?都是多少? ============================================================== 【程序2】 题目:企业发放的奖金根据利润提成。利润(I)低于或等于10万元时,奖金可提10%;利润高 于10万元,低于20万元时,低于10万元的部分按10%提成,高于10万元的部分,可可提 成7.5%;20万到40万之间时,高于20万元的部分,可提成5%;40万到60万之间时高于 40万元的部分,可提成3%;60万到100万之间时,高于60万元的部分,可提成1.5%,高于 100万元时,超过100万元的部分按1%提成,从键盘输入当月利润I,求应发放奖金总数? ============================================================== 【程序3】 题目:一个整数,它加上100后是一个完全平方数,再加上168又是一个完全平方数,请问该数是多少?============================================================== 【程序4】 题目:输入某年某月某日,判断这一天是这一年的第几天? ============================================================== 【程序5】 题目:输入三个整数x,y,z,请把这三个数由小到大输出。 ============================================================== 【程序6】 题目:用*号输出字母C的图案。 ============================================================== 【程序7】 题目:输出特殊图案,请在c环境中运行,看一看,Very Beautiful! ============================================================== 【程序8】 题目:输出9*9口诀。 ============================================================== 【程序9】 题目:要求输出国际象棋棋盘。 ============================================================== 【程序10】 题目:打印楼梯,同时在楼梯上方打印两个笑脸。 -------------------------------------------------------------------------------- 【程序11】 题目:古典问题:有一对兔子,从出生后第3个月起每个月都生一对兔子,小兔子长到第三个月 后每个月又生一对兔子,假如兔子都不死,问每个月的兔子总数为多少? ==============================================================

回溯法和分支限界法解决背包题

0-1背包问题 计科1班朱润华 32 方法1:回溯法 一、回溯法描述: 用回溯法解问题时,应明确定义问题的解空间。问题的解空间至少包含问题的一个(最优)解。对于0-1背包问题,解空间由长度为n的0-1向量组成。该解空间包含对变量的所有0-1赋值。例如n=3时,解空间为:{(0,0,0),(0,1,0),(0,0,1),(1,0,0),(0,1,1),(1,0,1),(1,1,0),(1,1,1)}然后可将解空间组织成树或图的形式,0-1背包则可用完全二叉树表示其解空间给定n种物品和一背包。物品i的重量是wi,其价值为vi,背包的容量为C。问:应如何选择装入背包的物品,使得装入背包中物品的总价值最大 形式化描述:给定c >0, wi >0, vi >0 , 1≤i≤n.要求找一n元向量(x1,x2,…,xn,), xi∈{0,1}, ∑ wi xi≤c,且∑ vi xi达最大.即一个特殊的整数规划问题。 二、回溯法步骤思想描述: 0-1背包问题是子集选取问题。0-1 背包问题的解空间可以用子集树表示。在搜索解空间树时,只要其左儿子节点是一个可行节点,搜索就进入左子树。当右子树中有可能含有最优解时,才进入右子树搜索。否则,将右子树剪去。设r是当前剩余物品价值总和,cp是当前价值;bestp是当前最优价值。当cp+r<=bestp时,可剪去右子树。计算右子树上界的更好的方法是将剩余物品依次按其单位价值排序,然后依次装入物品,直至

装不下时,再装入物品一部分而装满背包。 例如:对于0-1背包问题的一个实例, n=4,c=7,p=[9,10,7,4],w=[3,5,2,1]。这4个物品的单位重量价值分别为[3,2,3,5,4]。以物品单位重量价值的递减序装入物品。先装入物品4,然后装入物品3和1.装入这3个物品后,剩余的背包容量为1,只能装的物品2。由此得一个解为[1,,1,1],其相应价值为22。尽管这不是一个可行解,但可以证明其价值是最优值的上界。因此,对于这个实例,最优值不超过22。 在实现时,由Bound计算当前节点处的上界。类Knap的数据成员记录解空间树中的节点信息,以减少参数传递调用所需要的栈空间。在解空间树的当前扩展节点处,仅要进入右子树时才计算上界Bound,以判断是否可将右子树剪去。进入左子树时不需要计算上界,因为上界预期父节点的上界相同。 三、回溯法实现代码: #include "" #include using namespace std; template class Knap { template friend Typep Knapsack(Typep [],Typew [],Typew,int);

回溯法和分支限界法解决0-1背包题

0-1背包问题 计科1班朱润华 2012040732 方法1:回溯法 一、回溯法描述: 用回溯法解问题时,应明确定义问题的解空间。问题的解空间至少包含问题的一个(最优)解。对于0-1背包问题,解空间由长度为n的0-1向量组成。该解空间包含对变量的所有0-1赋值。例如n=3时,解空间为:{(0,0,0),(0,1,0),(0,0,1),(1,0,0),(0,1,1),(1,0,1),(1,1,0),(1,1,1)}然后可将解空间组织成树或图的形式,0-1背包则可用完全二叉树表示其解空间给定n种物品和一背包。物品i的重量是wi,其价值为vi,背包的容量为C。问:应如何选择装入背包的物品,使得装入背包中物品的总价值最大? 形式化描述:给定c >0, wi >0, vi >0 , 1≤i≤n.要求找一n元向量(x1,x2,…,xn,), xi∈{0,1}, ? ∑ wi xi≤c,且∑ vi xi达最大.即一个特殊的整数规划问题。 二、回溯法步骤思想描述: 0-1背包问题是子集选取问题。0-1 背包问题的解空间可以用子集树表示。在搜索解空间树时,只要其左儿子节点是一个可行节点,搜索就进入左子树。当右子树中有可能含有最优解时,才进入右子树搜索。否则,将右子树剪去。设r是当前剩余物品价值总和,cp是当前价值;bestp是当前最优价值。当cp+r<=bestp时,可剪去右子树。计算右子树上界的更好的方法是将剩余物品依次按其单位价值排序,然后依次装入物品,直至装不下时,再装入物品一部分而装满背包。 例如:对于0-1背包问题的一个实例,n=4,c=7,p=[9,10,7,4],w=[3,5,2,1]。这4个物品的单位重量价值分别为[3,2,3,5,4]。以物品单位重量价值的递减序装入物品。先装入物品4,然后装入物品3和1.装入这3个物品后,剩余的背包容量为1,只能装0.2的物品2。由此得一个解为[1,0.2,1,1],其相应价值为22。尽管这不是一个可行解,但可以证明其价值是最优值的上界。因此,对于这个实例,最优值不超过22。 在实现时,由Bound计算当前节点处的上界。类Knap的数据成员记录解空间树中的节点信息,以减少参数传递调用所需要的栈空间。在解空间树的当前扩展节点处,仅要进入右子树时才计算上界Bound,以判断是否可将右子树剪去。进入左子树时不需要计算上界,因为上界预期父节点的上界相同。 三、回溯法实现代码: #include "stdafx.h" #include using namespace std; template class Knap { template friend Typep Knapsack(Typep [],Typew [],Typew,int); private: Typep Bound(int i);

回溯法实验(0-1背包问题)

算法分析与设计实验报告第五次附加实验

附录: 完整代码(回溯法) //0-1背包问题回溯法求解 #include using namespace std; template class Knap //Knap类记录解空间树的结点信息 { template friend Typep Knapsack(Typep [],Typew [],Typew,int); private: Typep Bound(int i); //计算上界的函数 void Backtrack(int i); //回溯求最优解函数

Typew c; //背包容量 int n; //物品数 Typew *w; //物品重量数组| Typep *p; //物品价值数组 Typew cw; //当前重量 Typep cp; //当前价值 Typep bestp; //当前最后价值 }; template Typep Knapsack(Typep p[],Typew w[],Typew c,int n); //声明背包问题求解函数template inline void Swap(Type &a,Type &b); //声明交换函数 template void BubbleSort(Type a[],int n); //声明冒泡排序函数 int main() { int n ;//物品数 int c ;//背包容量 cout<<"物品个数为:"; cin>>n; cout<<"背包容量为:"; cin>>c; int *p = new int[n];//物品价值下标从1开始 int *w = new int[n];//物品重量下标从1开始 cout<<"物品重量分别为:"<>w[i]; } cout<<"物品价值分别为:"<>p[i]; } cout<<"物品重量和价值分别为:"<

C语言经典算法100例(1---30)

2008-02-18 18:48 【程序1】 题目:有1、2、3、4个数字,能组成多少个互不相同且无重复数字的三位数?都是多少? 1.程序分析:可填在百位、十位、个位的数字都是1、2、3、4。组成所有的排列后再去 掉不满足条件的排列。 2.程序源代码: main() { int i,j,k; printf("\n"); for(i=1;i<5;i++) /*以下为三重循环*/ for(j=1;j<5;j++) for (k=1;k<5;k++) { if (i!=k&&i!=j&&j!=k) /*确保i、j、k三位互不相同*/ printf("%d,%d,%d\n",i,j,k); } } ============================================================== 【程序2】 题目:企业发放的奖金根据利润提成。利润(I)低于或等于10万元时,奖金可提10%;利润高 于10万元,低于20万元时,低于10万元的部分按10%提成,高于10万元的部分,可可提 成7.5%;20万到40万之间时,高于20万元的部分,可提成5%;40万到60万之间时高于 40万元的部分,可提成3%;60万到100万之间时,高于60万元的部分,可提成1.5%,高于 100万元时,超过100万元的部分按1%提成,从键盘输入当月利润I,求应发放奖金总数? 1.程序分析:请利用数轴来分界,定位。注意定义时需把奖金定义成长整型。 2.程序源代码: main() { long int i; int bonus1,bonus2,bonus4,bonus6,bonus10,bonus; scanf("%ld",&i); bonus1=100000*0.1;bonus2=bonus1+100000*0.75; bonus4=bonus2+200000*0.5; bonus6=bonus4+200000*0.3; bonus10=bonus6+400000*0.15; if(i<=100000)

回溯法和分支限界法解决0-1背包题

0-1背包问题 计科1班朱润华2012040732 方法1:回溯法 一、回溯法描述: 用回溯法解问题时, 应明确定义问题的解空间。 问题的解空间至少包含问题的一个 (最 优)解。对于0-1背包问题,解空间由长度为 n 的0-1向量组成。该解空间包含对变量的所 有 0-1 赋值。例如 n=3 时,解空间为: {(0, 0, 0), (0, 1, 0), (0, 0, 1) , (1, 0, 0), (0, 1, 1), (1, 0, 1), (1, 1, 0), (1 , 1, 1) 然后可将解空间组织成树或图的形式, 0-1背包则可用完全二叉树表示其解空间给定 n 种物品和一背包。物品i 的重量是wi ,其价 值为vi ,背包的容量为 C 。问:应如何选择装入背包的物品,使得装入背包中物品的总价值 最大? 形式化描述:给定 c >0, wi >0, vi >0 , 1 w i < n.要求找一 n 元向量(x1,x2,…,xn,), xi € {0,1}, ? 刀wi xi w c,且刀vi xi 达最大.即一个特殊的整数规划问题。 二、回溯法步骤思想描述: 0-1背包问题是子集选取问题。0-1背包问题的解空间可以用子集树表示。在搜索解空 间树时,只要其 左儿子节点是一个可行节点, 搜索就进入左子树。当右子树中有可能含有最 优解时,才进入右子树搜索。否则,将右子树剪去。设 r 是当前剩余物品价值总和, cp 是 当前价值;bestp 是当前最优价值。当 cp+r<=bestp 时,可剪去右子树。计算右子树上界的 更好的方法是将剩余物品依次按其单位价值排序, 然后依次装入物品, 直至装不下时,再装 入物品一部分而装满背包。 例如:对于 0-1 背包问题的一个实例,n=4,c=7,p=[9,10,7,4],w=[3,5,2,1] 品的单位重量价值分别为[3,2,3,5,4]。以物品单位重量价值的递减序装入物品。 品4,然后装入物品3和1.装入这3个物品后,剩余的背包容量为1,只能装 由此得一个解为[1,0.2,1,1],其相应价值为22。尽管这不是一个可行解,但可以证明其价 值是最优值的上界。因此,对于这个实例,最优值不超过 在实现时,由 Bound 计算当前节点处的上界。类 Knap 的数据成员记录解空间树中的节 点信息,以减少参数传递调用所需要的栈空间。 在解空间树的当前扩展节点处, 仅要进入右 子树时才计算上界 Bound,以判断是否可将右子树剪去。进入左子树时不需要计算上界,因 为上界预期父节点的上界相同。 三、回溯法实现代码: #i nclude "stdafx.h" #in clude using n ames pace std; temp late class Knap { temp latevciass Typ ew,class Typep> friend Typep Knap sack(T ypep [],T ypew [],T yp ew,i nt); private: Typep Boun d(i nt i); 。这4个物 先装入物 0.2的物品2。 22。

用回溯法解决0-1背包问题

#include int c; //背包容量 int n; //物品数 int weight[100]; //存放n个物品重量的数组 int price[100]; //存放n个物品价值的数组 int currentWeight=0; //当前重量 int currentPrice=0; //当前价值 int bestPrice=0; //当前最优值 int bestAnswer[100]; //当前最优解 int bp=0; int bA[100]; //当前最优解 int times=0; void Print(); void Backtracking(int i) { times+=1; if(i>n) { Print(); if(bestPrice>bp) { bp=bestPrice; for(int j=1;j<=n;j++) bA[j]=bestAnswer[j]; } return; } if(currentWeight+weight[i]<=c) { //将物品i放入背包,搜索左子树 bestAnswer[i] = 1; currentWeight += weight[i]; bestPrice += price[i]; Backtracking(i+1); //完成上面的递归,返回到上一结点,物品i不放入背包,准备递归右子树 currentWeight -= weight[i]; bestPrice -= price[i]; } bestAnswer[i] = 0; Backtracking(i+1); } void Print() {

回溯算法之0-1背包问题

1、实验目的 (1)掌握回溯法设计策略。 (2)通过0-1背包问学习回溯法法设计技巧2.实验内容 源程序: #include using namespace std; double c;//背包容量 int n; //物品数 double w[100];//物品重量数组 double p[100];//物品价值数组 double cw=0;//当前重量 double cp=0;//当前价值 double bestp=0;//当前最优值 double bound(int i) { double cleft,b; //计算上界 cleft=c-cw;//剩余容量 b=cp; //以物品单位重量价值递减序装入物品 while(i<=n&&w[i]<=cleft) { cleft-=w[i]; b+=p[i]; i++; } //装满背包 if(i<=n) b+=p[i]*cleft/w[i]; return b; } void Backtrack(int i) { if(i>n) { if(cp>bestp) bestp=cp; return;

} if(cw+w[i]<=c) //搜索左子树 { cw+=w[i]; cp+=p[i]; Backtrack(i+1); cp-=p[i]; cw-=w[i]; } if(bound(i+1)>bestp)//搜索右子树 Backtrack(i+1); } double Knapsack (double pp[],double ww[],double d) { int i; double TP=0,TW=0; cw=0.0;cp=0.0;bestp=0.0;//计算所有物品的重量及价值 for(i=1;i<=n;i++) { TP=TP+pp[i]; TW=TW+ww[i]; } if(TW<=d)//所有物品装入背包 bestp=TP; else { Backtrack(1); } return bestp; }; int main() {

回溯法解0 1背包问题实验报告

实验4 回溯法解0-1背包问题 一、实验要求 1.要求用回溯法求解0-1背包问题; 要求交互输入背包容量,物品重量数组,物品价值数组;2.要求显示结果。3. 二、实验仪器和软件平台 仪器:带usb接口微机 软件平台:WIN-XP + VC++ 三、实验源码 #include \ #include #include #include<> #include using namespace std; template class Knap { public: friend void Init(); friend void Knapsack(); friend void Backtrack(int i); friend float Bound(int i); bool operator<(Knap a)const { if(fl< return true; else return false; } private: ty w; ; cout<>bag[i].v; for(i=0;i

{ bag[i].flag=0; bag[i].kk=i; bag[i].fl=*bag[i].v/bag[i].w; } }void Backtrack(int i){cw+=bag[i].w;if(i>=n) <=c) lag=1; cp+=bag[i].v; Backtrack(i+1); cw-=bag[i].w; cp-=bag[i].v; } if(Bound(i+1)>bestp)lag=0; Backtrack(i+1); }}<=cleft){; b+=bag[i].v; i++; } /bag[i].w * cleft; return b; } void Knapsack() k]=bag[k].flag; lag*bag[k].v; //价值累加 } cout<

回溯法解决01背包问题

回溯法是一个既带有系统性又带有跳跃性的搜索算法。它在包含问题的所有解的解空间树中按照深度优先的策略,从根节点出发搜索解空间树。算法搜索至解空间树的任一节点时,总是先判断该节点是否肯定不包含问题的解。如果肯定不包含,则跳过对以该节点为根的子树的系统搜索,逐层向其原先节点回溯。否则,进入该子树,继续按深度优先的策略进行搜索。 运用回溯法解题通常包含以下三个步骤: ?针对所给问题,定义问题的解空间; ?确定易于搜索的解空间结构; ?以深度优先的方式搜索解空间,并且在搜索过程中用剪枝函数避免无效搜索; 在0/1背包问题中,容量为M的背包装载。从n个物品中选取装入背包的物品,物品i的重量为Wi,价值为Pi。最佳装载指装入的物品价值最高,即∑PiXi(i=1..n)取最大值。约束条件为∑WiXi ≤M且Xi∈[0,1](1≤i≤n)。 在这个表达式中,需求出Xi的值。Xi=1表示物品i装入背包,Xi=0表示物品i不装入背包。 ?即判断可行解的约束条件是:∑WiXi≤M(i=0..n),Wi>0,Xi∈[0,1](1≤i≤n) ?目标最大值:max∑PiXi(i=0..n-1),Pi>0,Xi=0或1(0≤iS则前置条件错误,即背包体积输入错误,否则顺序将物品放入背包。假设放入前i件物品,背包没有装满,继续选取第i+1件物品,若该物品“太大”不能装入,则弃之继而选取下一件直到背包装满为止;如果剩余物品中找不到合适物品以填满背包,则说明“刚刚”装入的第i件

C语言经典算法大全

C语言经典算法大全 老掉牙 河内塔 费式数列 巴斯卡三角形 三色棋 老鼠走迷官(一) 老鼠走迷官(二) 骑士走棋盘 八个皇后 八枚银币 生命游戏 字串核对 双色、三色河内塔 背包问题(Knapsack Problem) 数、运算 蒙地卡罗法求PI Eratosthenes筛选求质数 超长整数运算(大数运算) 长PI 最大公因数、最小公倍数、因式分解 完美数 阿姆斯壮数 最大访客数 中序式转后序式(前序式) 后序式的运算 关于赌博 洗扑克牌(乱数排列) Craps赌博游戏 约瑟夫问题(Josephus Problem) 集合问题 排列组合 格雷码(Gray Code) 产生可能的集合

m元素集合的n个元素子集 数字拆解 排序 得分排行 选择、插入、气泡排序 Shell 排序法- 改良的插入排序Shaker 排序法- 改良的气泡排序Heap 排序法- 改良的选择排序快速排序法(一) 快速排序法(二) 快速排序法(三) 合并排序法 基数排序法 搜寻 循序搜寻法(使用卫兵) 二分搜寻法(搜寻原则的代表)插补搜寻法 费氏搜寻法 矩阵 稀疏矩阵 多维矩阵转一维矩阵 上三角、下三角、对称矩阵 奇数魔方阵 4N 魔方阵 2(2N+1) 魔方阵

1.河内之塔 说明河内之塔(Towers of Hanoi)是法国人M.Claus(Lucas)于1883年从泰国带至法国的,河内为越 战时北越的首都,即现在的胡志明市;1883年法国数学家Edouard Lucas曾提及这个故事,据说创世纪时Benares有一座波罗教塔,是由三支钻石棒(Pag)所支撑,开始时神在第一根棒上放置64个由上至下依由小至大排列的金盘(Disc),并命令僧侣将所有的金盘从第一根石棒移至第三根石棒,且搬运过程中遵守大盘子在小盘子之下的原则,若每日仅搬一个盘子,则当盘子全数搬运完毕之时,此塔将毁损,而也就是世界末日来临之时。 解法如果柱子标为ABC,要由A搬至C,在只有一个盘子时,就将它直接搬至C,当有两个盘 子,就将B当作辅助柱。如果盘数超过2个,将第三个以下的盘子遮起来,就很简单了,每次处理两个盘子,也就是:A->B、A ->C、B->C这三个步骤,而被遮住的部份,其实就是进入程式的递回处理。事实上,若有n个盘子,则移动完毕所需之次数为2^n - 1,所以当盘数为64时,则所需次数为:264- 1 = 18446744073709551615为5.05390248594782e+16年,也就是约5000世纪,如果对这数字没什幺概念,就假设每秒钟搬一个盘子好了,也要约5850亿年左右。 #include void hanoi(int n, char A, char B, char C) { if(n == 1) { printf("Move sheet %d from %c to %c\n", n, A, C); } else { hanoi(n-1, A, C, B); printf("Move sheet %d from %c to %c\n", n, A, C); hanoi(n-1, B, A, C); } } int main() { int n; printf("请输入盘数:"); scanf("%d", &n); hanoi(n, 'A', 'B', 'C'); return 0; }

(原创精品)n=3时的0-1背包问题(回溯法)

用回溯法解决3种可选择物品的0-1背包问题当n=3时,其解空间是 {(0,0,0)(0,1,0),(0,0,1),(1,0,0),(0,1,1),(1,0,1),(1,1,0),(1,1,1)}n=3时的0-1背包问题: w=[16,15,15]p=[45,25,25]c=30 开始时,Cr=C=30,V=0,A为唯一活结点,也是当前扩展结点 扩展A,先到达B结点 Cr=Cr-w1=14,V=V+v1=45 此时A、B为活结点,B成为当前扩展结点 扩展B,先到达D Cr

Cr=30,V=0,活结点为A、C,C为当前扩展结点 扩展C,先到达F Cr=Cr-w2=15,V=V+v2=25,此时活结点为A、C、F,F成为当前扩展结点扩展F,先到达L Cr=Cr-w3=0,V=V+v3=50 L是叶结点,且50>45,皆得到一个可行解x=(0,1,1),V=50 L不可扩展,成为死结点,返回到F 再扩展F到达M M是叶结点,且25<50,不是最优解 M不可扩展,成为死结点,返回到F F没有可扩展结点,成为死结点,返回到C 再扩展C到达G Cr=30,V=0,活结点为A、C、G,G为当前扩展结点 扩展G,先到达N,N是叶结点,且25<50,不是最优解,又N不可扩展,返回到G 再扩展G到达O,O是叶结点,且0<50,不是最优解,又O不可扩展,返回到G G没有可扩展结点,成为死结点,返回到C C没有可扩展结点,成为死结点,返回到A A没有可扩展结点,成为死结点,算法结束,最优解X=(0,1,1),最优值 V=50

C语言必背18个经典程序

C语言必背18个经典程序 (总10页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

C语言必背18个经典程序 1、/*输出9*9口诀。共9行9列,i控制行,j控制列。*/ #include "stdio.h" main() {int i,j,result; for (i=1;i<10;i++) { for(j=1;j<10;j++) { result=i*j; printf("%d*%d=%-3d",i,j,result);/*-3d表示左对齐,占3位*/ } printf("\n");/*每一行后换行*/ } system("pause"); } 2、/*古典问题:有一对兔子,从出生后第3个月起每个月都生一对兔子,小兔子长到第三个月后每个月又生一对兔子,假如兔子都不死,问每个月的兔子总数为多少? 兔子的规律为数列1,1,2,3,5,8,13,21....*/ main() { long f1,f2; int i; f1=f2=1; for(i=1;i<=20;i++) { printf("%12ld %12ld",f1,f2); if(i%2==0) printf("\n");/*控制输出,每行四个*/ f1=f1+f2; /*前两个月加起来赋值给第三个月*/ f2=f1+f2; /*前两个月加起来赋值给第三个月*/ } } 3、/*判断101-200之间有多少个素数,并输出所有素数及素数的个数。 程序分析:判断素数的方法:用一个数分别去除2到sqrt(这个数),如果能被整除, 则表明此数不是素数,反之是素数。*/ #include "math.h" main() { int m,i,k,h=0,leap=1; printf("\n"); for(m=101;m<=200;m++) { k=sqrt(m); for(i=2;i<=k;i++)

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档