算法第五章实验报告

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。

回溯法分析问题

我们将部件的重量wij和相应价格cij保存在两个二维数组中,用一个一维数组x[i]记录第i个部件选择了哪个供应商,遍历供应商时不断更新节点的总价格和总重量,同时利用约束函数判断节点的总价格不能超过d,否则就回溯。再用限界函数减去得不到最优解的子树,从而得到最小重量设计。

"最小重量机器设计问题"的解空间

解空间为每个部件选择的供应商,有n个部件可以从m个供应商中选,所以解空间的大小应为m^n

"最小重量机器设计问题"的解空间树

解空间树一共有n层,每一层的节点有m个分支,每一层的m个分支代表从不同供应商得到的零件

在遍历解空间树的过程中,每个结点的状态值是什么

当前总重量和当前总价格

你对回溯算法的理解

  • 回溯法思路的简单描述是:把问题的解空间转化成了图或者树的结构表示,然后使用深度优先搜索策略进行遍历,遍历的过程中记录和寻找所有可行解或者最优解。
  • 回溯法按深度优先策略搜索问题的解空间树。首先从根节点出发搜索解空间树,当算法搜索至解空间树的某一节点时,先利用剪枝函数判断该节点是否可行(即能得到问题的解)。如果不可行,则跳过对该节点为根的子树的搜索,逐层向其祖先节点回溯;否则,进入该子树,继续按深度优先策略搜索。
  • 回溯法的基本行为是搜索,搜索过程使用剪枝函数来为了避免无效的搜索。剪枝函数包括两类:1. 使用约束函数,剪去不满足约束条件的路径;2.使用限界函数,剪去不能得到最优解的路径。
    问题的关键在于如何定义问题的解空间,转化成树(即解空间树)。解空间树分为两种:子集树和排列树。两种在算法结构和思路上大体相同。
posted on 2021-12-16 16:32  AIpoem  阅读(40)  评论(0编辑  收藏  举报