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回溯算法-01背包有关问题

2012-08-07 
回溯算法---01背包问题背包问题:给定n种物品(每种物品仅有一件)和一个背包。物品i的重量是wi ,其价为pi ,背

回溯算法---01背包问题


背包问题:

         给定n种物品(每种物品仅有一件)和一个背包。物品i的重量是wi ,其价值为pi ,背包的容量为w。问应如何选择物品装入背包,使得装入背包中的物品的总价值最大?

            l  如果在装入背包时,物品可以切割,即可以只装入一部分,这种情况下的问题称为背包问题。

            l  在装入背包时,每种物品i只有两种选择,装入或者不装入,既不能装入多次,也不能只装入一部分。因此,此问题称为0-1背包问题。

        要想得到最优解,就要在效益增长和背包容量消耗两者之间寻找平衡。也就是说,总应该把那些单位效益最高的物体先放入背包。


背包问题可看做是一种回溯:

          每个包是一个节点, 节点共有2个候选值0、1 。 0代表不放人背包中, 1代表放入背包中。

回溯算法-01背包有关问题




      因此,背包问题就转换为找到满足条件的路径问题。


因此,可用回溯方法解决。



回溯方法解决背包问题:


方法一:


// 判断节点(I,j)是否为解路径上的节点,其中:

//  

//   i表示解路径上的第i个测试节点、j表示该节点的某个候选值

//   A[i] 保存第i个节点选用的值

 

BOOL TestNode(I ,j)

{

   更新相关参数值(假定选择了此候选值j,因此更新受影响的参数值);

 

   与0—(i-1) 层进行判断,看是否与以遍历的节点有冲突

  

   若有冲突, 则返回FALSE;

   若无冲突, 则 将节点i的值j,保存到对应的数组中A[I]=J;

 

   判断I是否为最后一层,

  若是最后一层,则成功找到一条解路径,返回TRUE;

 

  若不是最后一层,则判断第i+1层是否有正确的节点。

 

   BOOL bFlag=FALSE;

   FOR(k=0;k< CANDIDATA_NUM;k++) //候选值【0,。。。,CANDIDATA_NUM -1】

   {

        If(TestNode(i+1,k))

        {

           找到一个解;

           bFlag=True;

        }

        //不管TestNode(i+1,k)是成功的还是失败的,退出后,都要对参数进行还原

       还原相关参数值(撤销了候选值k,因此要还原受影响的参数值);

 

   }

  

   RETURN bFlag;

 

}

 




int m,n=5,x[10]={0};int w[6]={0,2,2,6,5,5},v[6]={0,6,3,5,4,6};int c=10;int cw=0,cv=0,bestv=0;int ok(int k){int u=1;if(cw>c)u=0;return u;}int f(int k){int i;if (k>n){for(i=1;i<=n;i++)printf("%d",x[i]);if(cv>bestv)bestv=cv;printf("\n");}else{x[k]=1;    //判断候选值1cw+=w[k];cv+=v[k];if(ok(k))f(k+1);cw-=w[k];  //判断候选值0cv-=v[k];x[k]=0;  if(ok(k))f(k+1);}return k;}



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