标签:上机 int 重量 部件 最小 算法 第五章 31 供应商
算法第五章《回溯法》上机实践报告
一.实践题目名称
最小重量机器设计问题
二.问题描述
设某一机器由n个部件组成,每一种部件都可以从m个不同的供应商处购得。设wij是从供应商j 处购得的部件i的重量,cij是相应的价格。 试设计一个算法,给出总价格不超过d的最小重量机器设计。
输入格式:
第一行有3 个正整数n ,m和d, 0<n<30, 0<m<30, 接下来的2n 行,每行n个数。前n行是c,后n行是w。
输出格式:
输出计算出的最小重量,以及每个部件的供应商
输入样例:
3 3 4
1 2 3
3 2 1
2 2 2
1 2 3
3 2 1
2 2 2
输出样例:
4
1 3 1
三.算法描述
1.请用回溯法的方法分析“最小重量机器设计问题”
路径:以深度优先的方法搜索解空间,并用剪枝函数避免无效的搜索。
剪枝函数:①用约束条件(当前价格+该零件价格<总价格d)剪去不满足约束的子树。
②用上界条件(当前重量+该零件重量<最小重量纪录)剪去得不到最优解的子树。
1.1 说明“最小重量机器设计问题"的解空间
本题的解空间为总价格不超过d的所有可能的部件重量值,{(1,3,1),(1,3,2),(1,3,3)}
1.2 说明 “最小重量机器设计问题"的解空间树
从根节点出发后,每一层分别表示一个部件的不同供应商,往下延伸共n层。
1.3 在遍历解空间树的过程中,每个结点的状态值是什么
每个结点的状态值是从第一个结点到该结点的累计价值和累计重量。
#include<iostream> using namespace std; int n; //n个部件 int m; //m个供应商 int d; //总价格不超过d int minw = 1000; //记录最小重量 int cw = 0; //记录当前重量 int cp = 0; //记录当前价格 int w[31][31] = { 0 }; //从j供应商处买到的i部件的重量 int c[31][31] = { 0 }; //从j供应商处买到的i部件的价格 int s[31] = { 0 }; //记录第i个部件的供应商 int mins[31] = { 0 }; //记录最小重量的供应商 void backtrack(int i) { if (i > n) { if (cw < minw) { minw = cw; for (int i = 1; i <= n; i++) mins[i] = s[i]; } return; } else { for (int j = 1; j <= m; j++) { if (cw + w[i][j] < minw && cp + c[i][j] <= d && !s[i]) { cp += c[i][j]; cw += w[i][j]; s[i] = j; //记录当前零件的供应商 backtrack(i + 1); cp -= c[i][j]; cw -= w[i][j]; s[i] = 0; } } } } int main() { cin >> n >> m >> d; for (int i = 1; i <= n; i++) for (int j = 1; j <= m; j++) cin >> c[i][j]; for (int i = 1; i <= n; i++) for (int j = 1; j <= m; j++) cin >> w[i][j]; backtrack(1); cout << minw << endl; for (int i = 1; i <= n; i++) cout << mins[i] << " "; return 0; }
四.对回溯法的理解
回溯法按深度优先策略遍历解空间树,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。其时间复杂度普遍较高,需利用合适的剪枝函数进行优化。
标签:上机,int,重量,部件,最小,算法,第五章,31,供应商 来源: https://www.cnblogs.com/lxhhhxx/p/15679041.html
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