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回溯法练习1

回溯法练习1
回溯法练习1

火柴游戏

? 有红,绿,蓝三种颜色的火柴,所有火柴长度一样。用它们可以组成一些数字, 如

下图所示:

?

? 为了让组成的火柴好看一些,我们规定:有公共点的火柴必须不同色。例如,用红

火柴4根和蓝火柴3根可以组成数12,21,7等。而且有些方案虽然数字和它们的

排列顺序都相同,但是有颜色之分。问:一共可以组成多少个数(可以包含多个数字,但至少包含一个数字)?同一个数用不同颜色表示算作不同的数,火柴可以有剩余。

? 输入

? 三个整数n1, n2, n3 (0 ≤ n1,n2,n3 ≤ 15),即三种颜色的火柴的数目。 ? 输出

? 仅一个数,即可以组成的数的数目。结果保证不超过1016。

骑士游历问题

设有一个n*m 的棋盘(2≤n ≤50,2≤m ≤50),如下图。在棋盘上任一点有一个中国象棋马,

马走的规则为:

1.马走日字

2.马只能向右走。即左图所示:

当n ,m 给出之后,同时给出马起始的位置和终点的位置,试找出从起点到终点的所有路径的数目。例如:(n=10,m=10),(1,5)(起点),(3,5)(终点)。应输出2(即由(1,5)到(3,5)共有2条路径,如下图):

输入:

n ,m ,x1,y1,x2,y2(分别表示n ,m ,起点坐标,终点坐标) 输出:

路径数目(若不存在从起点到终点的路径,输出0)

过河卒

如图,A点有一个过河卒,需要走到目标B点。卒行走的规则:可以向下、或者向右。

?

?同时在棋盘上的任一点有一个对方的马(如上图的C点),该马所在的点和所有跳跃一步可达的点称为对方马的控制点。例如上图C点上的马可以控制8个点(图中的P1,P2….P8)。卒不能通过对方马的控制点。

?棋盘用坐标表示,A点(0,0)、B点(n,m)(n,m为不超过20的整数,并由键盘输入),同样马的位置坐标是需要给出的(约定:C≠A,同时C≠B)。现在要求你计算出卒从A点能够到达B点的路径的条数。

?输入:

?键盘输入B点的坐标(n,m)以及对方马的坐标(X,Y)

输出:

?屏幕输出一个整数(路径的条数)。

输入输出样例:

?输入:3 3 2 2

?输出:0

mod 4 最优路径问题

在上图中找出从第1点到第4点的一条路径,要求路径长度mod 4的余数最小。

城市交通

某城市有n(1≤n≤50)个街区,某些街区由公共汽车线路相连,如在下图中,街区1,2有一条公共汽车线路相连,且由街区1至街区2的时间为34分钟。由于街区与街区之间的距离较近,与等车时间相比可忽略不记,所以这个时间为两趟公共汽车的间隔时间,即平均的等车时间。

由街区1至街区5的最快走法为1-3-5,总时间为44分钟。

现在市政府为了提高城市交通质量,决定加开m(1≤m≤10)条公共汽车线路。若在某两个街区a,b之间加开线路(前提是a、b之间必须已有线路),则从a到b的旅行时间缩小为原来的一半(距离未变,只是等车的时间缩短了一半)。例如,若在1,2之间加开一条线路,则时间变为17分钟,加开两条线路,时间变为8.5分钟,以此类推。所有的线路都是环路,

即如果由1至2的时间变为17分钟,则由2至1的时间也变为17分钟。

求加开某些线路,能使由城市1至城市n的时间最少。例如,在上图中,如果m=2,则改变1-3,3-5的线路,总的时间可以减少为22分钟。

输入:

第一行为城市数n与加开线路数m;第二行至第n+1行,每行为n个实数,第i+1行第j列表示由城市i到城市j的时间。如果时间为0,则城市i不可能到城市j。

注意:输入数据中,从城市1到城市n至少有一条路线。

输出:

第一行为由城市1到城市n的最小时间X(保留小数点后两位);第二行至第m+1行为更改的线路。每行由两个整数(x,y)构成。表示将城市x与城市y之间增加一条线路。

方格取数

设有n*n的方格图(N≤8),我们将其中的某些方格中填入正整数,而其他的方格中则放入数字0。如下图所示(见样例):

某人从图的左上角的A点出发,可以向下行走,也可以向右走,直到到达右下角的B点。在走过的路上,它可以取走方格中的数(取走后的方格中将变为数字0)。此人从A点到B点共走两次,试找出2条这样的路径,使得取得的数之和最大。

输入:输入的第一行为一个整数N(表示N*N的方格图),接下来的每行右三个整数,前两个表示位置,第三个数为该位置上所放的数。一行单独的0表示输入结束。

输出:只需输出一个整数,表示2条路径上取得的最大的和

(完整版)分支限界算法作业分配问题

分支限界法的研究与应用 摘要: 分支限界法与回溯法的不同:首先,回溯法的求解目标是找出解空间树中满足约束条件的所有解,而分支限界法的求解目标则是找出满足约束条件的一个解,或是在满足约束条件的解中找出在某种意义下的最优解。其次,回溯法以深度优先的方式搜索解空间树,而分支限界法则一般以广度优先或以最小耗费优先的方式搜索解空间树。再者,回溯法空间效率高;分支限界法往往更“快”。 分支限界法常以广度优先或以最小耗费(最大效益)优先的方式搜索问题的解空间树。在分支限界法中,每一个活结点只有一次机会成为扩展结点。活结点一旦成为扩展结点,就一次性产生其所有儿子结点。在这些儿子结点中,导致不可行解或导致非最优解的儿子结点被舍弃,其余儿子结点被加入活结点表中。此后,从活结点表中取下一结点成为当前扩展结点,并重复上述结点扩展过程。这个过程一直持续到找到所需的解或活结点表为空时为止。 常见的分支限界法有:队列式分支限界法,按照队列先进先出原则选取下一个结点为扩展结点。栈式分支限界法,按照栈后进先出原则选取下一个结点为扩展结点。优先队列式分支限界法,按照规定的结点费用最小原则选取下一个结点为扩展结点(最采用优先队列实现)。 分支搜索法是一种在问题解空间上进行搜索尝试的算法。所谓分支是采用广度优先的策略国,依次搜索E-结点的所有分支,也就是所有的相邻结点。和回溯法一样,在生成的结点中,抛弃那些不满足约束条件的结点,其余结点加入活结点表。然后从表中选择一个结点作为下一个E-结点,断续搜索。 关键词: 分支限界法回溯法广度优先分支搜索法

目录 第1章绪论 (3) 1.1 分支限界法的背景知识 (3) 1.2 分支限界法的前景意义 (3) 第2章分支限界法的理论知识.................. 错误!未定义书签。 2.1 问题的解空间树 ............................................... 错误!未定义书签。 2.2 分支限界法的一般性描述 (6) 第3章作业分配问题 (7) 3.1 问题描述 (7) 3.2 问题分析 (7) 3.3 算法设计 (8) 3.4 算法实现 (10) 3.5 测试结果与分析 (12) 第4章结论 (13) 参考文献 (14)

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:"<

回溯法与分支限界法的分析与比较

回溯法与分支限界法的分析与比较 摘要:通过对回溯法与分支限界法的简要介绍,进一步分析和比较这两种算法在求解问题时的差异,并通过具体的应用来说明两种算法的应用场景及侧重点。 关键词:回溯法分支限界法n后问题布线问题 1、引言 1.1回溯法 回溯法在问题的解空间树中,按深度优先策略,从根结点出发搜索解空间树。算法搜索至解空间树的任意一点时,先判断该结点是否包含问题的解。如果肯定不包含,则跳过对该结点为根的子树的搜索,逐层向其祖先结点回溯;否则,进入该子树,继续按深度优先策略搜索。这种以深度优先方式系统搜索问题解的算法称为回溯法。 1.2分支限界法 分支限界法是以广度优先或以最小耗费优先的方式搜索解空间树,在每一个活结点处,计算一个函数值,并根据函数值,从当前活结点表中选择一个最有利的结点作为扩展结点,使搜索朝着解空间上有最优解的分支推进,以便尽快地找出一个最优解,这种方法称为分支限界法。 2、回溯法的基本思想 用回溯法解问题时,应明确定义问题的解空间。问题的解空间至少应包含问题的一个解。之后还应将解空间很好的组织起来,使得能用回溯法方便的搜索整个解空间。在组织解空间时常用到两种典型的解空间树,即子集树和排列树。确定了解空间的组织结构后,回溯法从开始结点出发,以深度优先方式搜索整个解空间。这个开始结点成为活结点,同时也成为当前的扩展结点。在当前的扩展结点处,搜索向纵深方向移至一个新结点。这个新结点就成为新的活结点,并成为当前扩展结点。如果在当前的扩展结点处不能再向纵深方向移动,则当前扩展结点就成为死结点。此时,应往回移动至最近的一个活结点处,并使这个活结点成为当前的扩展结点。回溯法以这种工作方式递归的在解空间中搜索,直至找到所要求的解或解空间中已无活结点时为止。 3、分支限界法的基本思想 用分支限界法解问题时,同样也应明确定义问题的解空间。之后还应将解空间很好的组织起来。分支限界法也有两种组织解空间的方法,即队列式分支限界法和优先队列式分支限界法。两者的区别在于:队列式分支限界法按照队列先进先出的原则选取下一个节点为扩展节点,而优先队列式分支限界法按照优先队列

回溯法实验(最大团问题)

算法分析与设计实验报告第七次附加实验

} } 测试结果 当输入图如下时: 当输入图如下时: 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

当输入图如下时: 1 2 3 4 5

附录: 完整代码(回溯法) //最大团问题回溯法求解 #include using namespace std; class Clique { friend void MaxClique(int **,int *,int ); private: void Backtrack(int i); int **a; //图的邻接矩阵 int n; //图的顶点数 int *x; //当前解 int *bestx; //当前最优解 int cn; //当前顶点数 int bestn; //当前最大顶点数 }; void Clique::Backtrack(int i) { //计算最大团 if(i>n) //到达叶子节点 { for(int j=1;j<=n;j++) bestx[j]=x[j]; bestn=cn;

cout<<"最大团:("; for(int i=1;i=bestn) { //修改一下上界函数的条件,可以得到 x[i]=0; //相同点数时的解 Backtrack(i+1); } } void MaxClique(int **a,int *v,int n) { //初始化Y Clique Y; Y.x=new int[n+1]; Y.a=a; Y.n=n; https://www.doczj.com/doc/2512359322.html,=0; Y.bestn=0; Y.bestx=v; Y.Backtrack(1); delete [] Y.x; cout<<"最大团的顶点数:"<

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);

回溯法实验报告

实验04 回溯法 班级:0920561 姓名:宋建俭学号:20 一、实验目的 1.掌握回溯法的基本思想。 2.掌握回溯法中问题的解空间、解向量、显式约束条件、隐式约束条件以及子 集树与排列树的递归算法结构等内容。 3.掌握回溯法求解具体问题的方法。 二、实验要求 1.认真阅读算法设计教材,了解回溯法思想及方法; 2.设计用回溯算法求解装载问题、n后问题、图的m着色问题的java程序 三、实验内容 1.有一批共n个集装箱要装上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∑wi≤C1+C2。装载问题要求确定是否有一个合理的装载方案可将这个集装箱装上这2艘轮船。如果有,找出一种装载方案。 2.在n×n格的棋盘上放置彼此不受攻击的n个皇后。按照国际象棋的规则, 皇后可以攻击与之处在同一行或同一列或同一斜线上的棋子。n后问题等价于在n×n格的棋盘上放置n个皇后,任何2个皇后不放在同一行或同一列或同一斜线上。 3.给定无向连通图G和m种不同的颜色。用这些颜色为图G的各顶点着色,每 个顶点着一种颜色。是否有一种着色法使G中每条边的2个顶点着不同颜色。 这个问题是图的m可着色判定问题。 四、算法原理 1、装载问题 用回溯法解装载问题时,用子集树表示其解空间是最合适的。可行性约束可剪去不满足约束条件(w1x1+w2x2+…+wnxn)<=c1的子树。在子集树的第j+1层结点Z处,用cw记当前的装载重量,即cw=(w1x1+w2x2+…+wjxj),当cw>c1时,以结点Z为根的子树中所有结点都不满足约束条件,因而该子树中的解均为不可行解,故可将该子树剪去。 解装载问题的回溯法中,方法maxLoading返回不超过c的最大子集和,但未给出达到这个最大子集和的相应子集。 算法maxLoading调用递归方法backtrack(1)实现回溯搜索。Backtrack(i)搜索

回溯法实验(n皇后问题)

算法分析与设计实验报告第六次实验

附录: 完整代码(回溯法) //回溯算法递归回溯n皇后问题#include #include #include #include"math.h" using namespace std; class Queen

{ friend int nQueen(int); //定义友元函数,可以访问私有数据 private: bool Place(int k); //判断该位置是否可用的函数 void Backtrack(int t); //定义回溯函数 int n; //皇后个数 int *x; //当前解 long sum; //当前已找到的可行方案数 }; int main() { int m,n; for(int i=1;i<=1;i++) { cout<<"请输入皇后的个数:"; //输入皇后个数 cin>>n; cout<<"皇后问题的解为:"<

船艇机舱综合模拟训练系统的设计研究

51卷第2期(总第190期)中国造船V ol.51 No.2 (Serial No. 190) 2010年6月 SHIPBUILDING OF CHINA June. 2010 文章编号:1000-4882 (2010) 02-0184-06 船艇机舱综合模拟训练系统的设计研究 余世林1,陈辉2,宁海强1,王术新1 (1.镇江船艇学院,镇江,212003; 2.武汉理工大学能动学院,武汉,430063) 摘要 从船艇机舱装备的使用管理要求出发,结合船队实际训练需要,吸收各种轮机模拟训练器研究的成功经验,综合运用虚拟技术、故障诊断技术和网络技术等,开发船艇机舱综合模拟训练系统。具体介绍了系统结 构、系统组成和功能、系统设计和实现方法,提出了一种集船艇机舱装备的操作使用和管理、监控报警、故 障诊断、虚拟维修、考核评分等功能的综合模拟训练系统。经实践证明,该系统功能全面,结构设计合理, 实现方法简便可行,可替代实船开展机电人员培训,效率高、周期短、成本低。 关键词:船艇机舱;综合模拟;故障诊断;虚拟维修 中图分类号:U676.4 文献标识码:A 0 引言 随着计算机软硬件技术、图形显示技术、通讯技术、人工智能等相关技术的发展,虚拟现实技术也取得了突破性进展,并广泛应用于军事、机械、建筑等领域[1]。利用虚拟技术开发的各种轮机训练模拟器、虚拟维修训练系统已应用于实际,取得了良好的使用效果。 船艇机舱设备复杂,涉及学科领域广泛;尤其在浅滩、大风浪等特殊工况下,管理要求高,故障诊断难度大,维修困难。因受装备条件、地理条件、气候条件等方面的限制,利用实船进行训练很难实施;这样就导致许多训练课目难以达到训练要求。因此,必须综合应用先进仿真技术、研制船艇机舱综合模拟训练系统、替代实装进行机舱综合训练、改善当前船艇机舱综合训练现状、丰富培训手段和方法、降低训练成本、提高训练效果,从而对培养高水平船艇机电管理专业技术人才,提高船艇机舱的综合保障水平具有重要意义。 1 系统结构和工作流程 1.1系统结构 船艇机舱综合模拟训练系统的结构示于图1,该系统的核心是实时仿真支撑平台,由支撑平台进行集中管理和调度各个功能子系统,实时反映各子系统的运行状态和训练过程。该系统主要由船艇机舱仿真系统、操作管理模拟平台、故障模拟系统、监控报警系统、虚拟拆装系统和考核评分系统组成。 收稿日期:2009-08-28;修改稿收稿日期:2010-04-26 基金项目:某总部科研项目(2007YY037)

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。

回溯法实验报告

数学与计算机学院实验报告 一、实验项目信息 项目名称:回溯法 实验时间: 2016/06/08 实验学时: 03 学时 实验地点:工科楼503 二、实验目的及要求 理解回溯法的深度优先搜索策略、 掌握用回溯法解题的算法框架、 掌握回溯法的设计策略 三、实验环境 计算机Ubuntu Kylin14.04 CodeBlock软件四、实验内容及实验步骤 排兵布阵问题 某游戏中,不同的兵种处在不同的地形上其攻击能力不一样,现有n个不同兵种的角色{1,2,...,n},需安排在某战区n个点上,角色i在j点上的攻击力为A ij。试设计一个布阵方案,使总的攻击力最大。 数据: 防卫点 角 色 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 回溯法: 程序: #include int position[10]; int a[10][10]; int check(int k){//每个节点检查的函数 int i; for(i=0;i=0) { sum=0; position[k]=position[k]+1; while(position[k]<=n)

if(check(k))break; else position[k]=position[k]+1; if(position[k]<=n && k==n-1) { for(i=0;i

算法设计与分析:回溯法-实验报告

应用数学学院信息安全专业班学号姓名 实验题目回溯算法 实验评分表

实验报告 一、实验目的与要求 1、理解回溯算法的基本思想; 2、掌握回溯算法求解问题的基本步骤; 3、了解回溯算法效率的分析方法。 二、实验内容 【实验内容】 最小重量机器设计问题:设某一个机器有n个部件组成,每个部件都可以m个不同供应商处购买,假设已知表示从j个供应商购买第i个部件的重量,表示从j个供应商购买第i个部件的价格,试用回溯法求出一个或多个总价格不超过c且重量最小的机器部件购买方案。 【回溯法解题步骤】 1、确定该问题的解向量及解空间树; 2、对解空间树进行深度优先搜索; 3、再根据约束条件(总价格不能超过c)和目标函数(机器重量最小)在搜索过程中剪去多余的分支。 4、达到叶结点时记录下当前最优解。 5、实验数据n,m, ] ][ [j i w,] ][ [j i c的值由自己假设。 三、算法思想和实现【实现代码】

【实验数据】 假设机器有3个部件,每个部件可由3个供应商提供(n=3,m=3)。总价不超过7(c<=7)。 部件重量表: 部件价格表: 【运行结果】

实验结果:选择供应商1的部件1、供应商1的部件2、供应商3的部件3,有最小重量机器的重量为4,总价钱为6。 四、问题与讨论 影响回溯法效率的因素有哪些? 答:影响回溯法效率的因素主要有以下这五点: 1、产生x[k]的时间; 2、满足显约束得x[k]值的个数; 3、计算约束函数constraint的时间; 4、计算上界函数bound的时间; 5、满足约束函数和上界函数约束的所有x[k]的个数。 五、总结 这次实验的内容都很有代表性,通过上机操作实践与对问题的思考,让我更深层地领悟到了回溯算法的思想。 回溯算法的基本思路并不难理解,简单来说就是:从一条路往前走,能进则进,不能进则退回来,换一条路再试。回溯法的基本做法是深度优先搜索,是一种组织得井井

用回溯法和队列式分支限界算法求解0-1背包问题

华北水利水电学院数据结构与算法分析实验报告2009 ~2010 学年第 1 学期2009 级计算机专业 班级:200915326 学号:200915326 姓名:郜莉洁 一、实验题目: 分别用回溯法和分支限界法求解0-1背包问题 二、实验内容: 0-1背包问题:给定n种物品和一个背包。物品i的重量是Wi,其价值为Vi,背包的容量为C。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? 在选择装入背包的物品时,对每种物品i只有2种选择,即装入背包或不装入背包。不能将物品i装入背包多次,也不能只装入部分的物品i。 三、程序源代码: A:回溯法: // bag1.cpp : Defines the entry point for the console application. // #include "stdafx.h" #include #define MaxSize 100 //最多物品数 int limitw; //限制的总重量 int maxwv=0; //存放最优解的总价值 int maxw; int n; //实际物品数 int option[MaxSize]; // 存放最终解 int op[MaxSize]; //存放临时解 struct { int weight; int value; }a[MaxSize]; //存放物品数组 void Knap( int i, int tw, int tv) //考虑第i个物品 { int j; if(i>=n) //找到一个叶子结点 { if (tw<=limitw && tv>maxwv) //找到一个满足条件地更优解,保存它 { maxwv=tv; maxw=tw; for(j=0;j

实验五 回溯法

实验五回溯法 一、实验目的 进一步理解回溯算法的基本思想,学会根据具体问题确定相应的解空间树(子集树或排列树),并使用回溯法求解。 二、实验要求 1、上机前的准备工作 根据实验内容中所给题目,利用所学回溯法的基本设计思想设计算法并编写好上机程序,以提高上机效率; 2、独立上机,输入、调试所编程序; 3、上机结束后,写出实验报告。 4、上机时间:2学时 三、实验内容 1、算法分析题5-1 #include using namespace std; int n=4; //集装箱数 int w[5]={0,8,6,2,3}; //集装箱重量数组 int c=12; //第一艘轮船的载重量 int cw; //当前载重量 int bestw; //当前最优载重量 int r; //剩余集装箱重量 void backtrack(int i); void main() { int i; cw=0; bestw=0; for(i=1;i<=n;i++) r+=w[i]; backtrack(1); cout<<"最优载重量为:"<n && cw>bestw) { bestw=cw; return; } r-=w[i];

if(cw+w[i]<=c) { cw+=w[i]; backtrack(i+1); cw-=w[i]; } if(cw+r>bestw) { backtrack(i+1); } r+=w[i]; } 运行结果: 2、5-3 #include using namespace std; const int N=100; const int M=100; int n;//部件数 int m;//供应商 int w[N][M]; int p[N][M]; int bestx[N];//最优解 int x[N]; int bestw=9999;//当前最优重量 int cw;//当前重量 int cp;//当前价值 int d;//价格允许的最大值 void Backtrack(int t); void main() { cout<<"请输入部件的个数:"; cin>>n; cout<<"请输入供应商的个数:"; cin>>m; cout<<"请输入价格的最大值:"; cin>>d; cout<<"请依次输入重量:"<

信息技术操作题练习-1

信息技术操作题练习-1

信息技术练习题(一) 1、(1)用Excel 制作如下表格 要求:1、在表的第一行前插入一行,键入“某大学研究生毕业分配表”,并居于表的中央。 2、增加表格线,数据右对齐,文字居中。 3、计算各年的“毕业生总数”。 4、将全表按“毕业生总数”的降序排列。 5、以年份为横坐标,绘制一柱形图,图表标题为“研究生毕业分配表”。 2、(2) 要求在左起第一张工作表中完成: 1、第一行填充颜色为灰色-25% 2、增加表格线,上表内所有文字居中(水平和垂直两方向,不能只点工具栏的居中),所有数据(包括第一列)右对齐(水平)。 3、利用公式计算每名学生的“总成绩”。 4、将全表按“总成绩”的降序排列。 5、选定姓名、数学、物理、外语、计算机五列数据,以姓名为横坐标(系列产生在“列”,勾选上“分类X轴”),绘制一柱形图,图表标题为“本学期期末成绩单”。

注:不要更改“姓名”“数学”“物理”“外语”“计算机”“总成绩”这些单元格的文字内容,否则将不能识别考生的答题内容。 3、(3)要求: 1、按上表样式建表,在表的第一行前插入标题,幼圆,加粗,14号字。 2、增加表格线,第一列单元格底纹为天蓝色。 3、统计每种花卉销售的总支数,要求必须使用公式或函数计算。 4、使用花卉名称和统计两列数据建立三维圆饼图。 5、将全表按“统计”值的降序排序。 4、(4)要求: (1)按上表样式建表,表的第一行是标题,隶书,加粗,16号字,合并单元格并居中。 (2)增加表格线,表中文字及数据均居中。 (3)第一列单元格底纹为淡黄色,第一行单元格底纹为淡绿色。 (4)统计每个单位产量的“合计”值,要求必须使用

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(n皇后问题)(迭代法)

算法分析与设计实验报告第三次附加实验

附录: 完整代码(回溯法) //回溯算法递归回溯n皇后问题#include #include #include #include"math.h" using namespace std; class Queen

{ friend int nQueen(int); //定义友元函数,可以访问私有数据 private: bool Place(int k); //判断该位置是否可用的函数 void Backtrack(int t); //定义回溯函数 int n; //皇后个数 int *x; //当前解 long sum; //当前已找到的可行方案数 }; int main() { int m,n; for(int i=1;i<=1;i++) { cout<<"请输入皇后的个数:"; //输入皇后个数 cin>>n; cout<<"皇后问题的解为:"<

控制技术训练安全操作规程(新版)

( 操作规程 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 控制技术训练安全操作规程(新 版) Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.

控制技术训练安全操作规程(新版) 1.操作之前确保所有电源开关均处于“关”的位置。 2.接线或拆线必须在切断电源的情况下进行,接线时要注意电源的极性。完成接线后,正式投入运行之前,应严格检查安装、接线是否正确,并请指导老师检查确认无误后,方能通电。 3.在投运之前,请先检查管道及阀门是否按所做训练项目的要求打开,储水箱中是否充水至三分之二以上,以保证磁力驱动泵中充满水,磁力驱动泵无水空转易造成水泵损坏。 4.电动调节阀在自动状态下不允许手动操作,以免造成仪表损坏。 5.在进行温度试验之前,请先检查锅炉内胆内水位,至少保证水位超过液位指示玻璃管上面的红线位置,无水空烧易造成电加热管烧坏。

6.进行操作之前应进行变送器零位和量程的调整,调整时应注意电位的调节方向,并分清调零电位器和满量程电位器。 7.小心操作,切勿乱扳乱拧,严防损坏仪表。 云博创意设计 MzYunBo Creative Design Co., Ltd.

实验报告:回溯法求解N皇后问题(Java实现)

实验报告 一、实验名称:回溯法求解N皇后问题(Java实现) 二、学习知识: 回溯法:也称为试探法,它并不考虑问题规模的大小,而是从问题的最明显的最小规模开始逐步求解出可能的答案,并以此慢慢地扩大问题规模,迭代地逼近最终问题的解。这种迭代类似于穷举并且是试探性的,因为当目前的可能答案被测试出不可能可以获得最终解时,则撤销当前的这一步求解过程,回溯到上一步寻找其他求解路径。 为了能够撤销当前的求解过程,必须保存上一步以来的求解路径,这一点相当重要。 三、问题描述 N皇后问题:在一个 N * N 的国际象棋棋盘中,怎样放置 N 个皇后才能使 N 个皇后之间不会互相有威胁而共同存在于棋局中,即在 N * N 个格子的棋盘中没有任何两个皇后是在同一行、同一列、同一斜线上。 深度优先遍历的典型案例。 四、求解思路 1、求解思路:最容易想到的方法就是有序地从第 1 列的第 1 行开始,尝试放上一个皇后,然后再尝试第 2 列的第几行能够放上一个皇后,如果第 2 列也放置成功,那么就继续放置第 3 列,如果此时第 3 列没有一行可以放置一个皇后,说明目前为止的尝试是无效的(即不可能得到最终解),那么此时就应该回溯到上一步(即第 2 步),将上一步(第 2 步)所放置的皇后的位置再重新取走放在另一个符合要求的地方…如此尝试性地遍历加上回溯,就可以慢慢地逼近最终解了。 2、需要解决的问题:如何表示一个 N * N 方格棋盘能够更有效?怎样测试当前所走的试探路径是否符合要求?这两个问题都需要考虑到使用怎样的数据结构,使用恰当的数据结构有利于简化编程求解问题的难度。 3、我们使用以下的数据结构: int column[col] = row 表示第 col 列的第 row 行放置一个皇后 boolean rowExists[i] = true 表示第 i 行有皇后 boolean a[i] = true 表示右高左低的第 i 条斜线有皇后(按→↓顺序从1~ 2*N -1 依次编号) boolean b[i] = true 表示左高右低的第 i 条斜线有皇后(按→↑顺序从1~ 2*N -1 依次编号) 五、算法实现 对应这个数据结构的算法实现如下:

回溯法实验(最优装载)

算法分析与设计实验报告第二次附加实验 )用可行性约束函数可剪去不满足约束条件

附录: 完整代码(贪心法) //回溯法递归求最优装载问题#include #include #include using namespace std; template class Loading { public: void Backtrack(int i);

int n, //集装箱数 *x, //当前解 *bestx; //当前最优解 Type *w, //集装箱重量数组 c, //第一艘轮船的载重量 cw, //当前载重量 bestw, //当前最优载重量 r; //剩余集装箱重量 }; template void Loading::Backtrack(int i); template //参数为:w[]各物品重量数组,c为第一艘轮船的载重量,n为物品数量,bestx[]数组为最优解 Type MaxLoading(Type w[],Type c,int n,int bestx[]); int main() { int n=3,m; int c=50,c2=50; int w[4]={0,10,40,40}; int bestx[4]; clock_t start,end,over; //计算程序运行时间的算法 start=clock(); end=clock(); over=end-start; start=clock(); m=MaxLoading(w,c,n,bestx); //调用MaxLoading函数 cout<<"轮船的载重量分别是:"<

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