装载问题回溯法java
时间: 2023-10-14 16:13:00 浏览: 148
装载问题是一个典型的回溯法问题。其实现过程可以分为以下几个步骤:
1. 读入数据,包括集装箱数量、集装箱体积、船的载重量。
2. 从第一个集装箱开始,依次判断它是否能够被装载。如果能够被装载,则继续考虑下一个集装箱;否则,回溯到上一个集装箱,尝试其他的选择。
3. 当所有的集装箱都被考虑完毕,或者当前船已经达到最大载重量时,记录当前的可行解。
4. 继续回溯,寻找更优的解。
下面是该问题的一个Java实现:
```java
import java.util.Scanner;
public class Main {
static int n; // 集装箱数量
static int[] w; // 集装箱体积
static int c; // 船的载重量
static int[] x; // 当前选择的集装箱
static int cw; // 当前船的载重量
static int bestw; // 最优载重量
static int r; // 剩余集装箱的体积
static void backtrack(int i) {
if (i > n) { // 达到叶子节点
if (cw > bestw) {
bestw = cw;
}
return;
}
r -= w[i]; // 尝试选择第i个集装箱
if (cw + w[i] <= c) { // 如果可以装载
x[i] = 1;
cw += w[i];
backtrack(i + 1); // 考虑下一个集装箱
cw -= w[i]; // 回溯
}
if (cw + r > bestw) { // 如果不装载第i个集装箱,仍有可能成为最优解
x[i] = 0;
backtrack(i + 1);
}
r += w[i]; // 回溯
}
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
n = sc.nextInt();
w = new int[n + 1];
x = new int[n + 1];
for (int i = 1; i <= n; i++) {
w[i] = sc.nextInt();
r += w[i];
}
c = sc.nextInt();
backtrack(1);
System.out.println(bestw);
}
}
```
在该实现中,`backtrack`函数表示回溯的过程。它的参数`i`表示当前正在选择第`i`个集装箱。
在函数的开头,如果已经考虑完了所有的集装箱,或者当前船已经达到最大载重量,就记录当前的可行解。
接着,尝试选取第`i`个集装箱。如果它可以被装载,则将`x[i]`设为1,更新当前船的载重量`cw`,并考虑下一个集装箱。
如果第`i`个集装箱不能被装载,则回溯到上一个集装箱,尝试其他的选择。
如果不装载第`i`个集装箱,仍有可能成为最优解,因此继续考虑下一个集装箱。
最后,在回溯的过程中,需要不断更新剩余集装箱的体积`r`。
运行该程序,输入以下测试数据:
```
5
2 2 6 5 4
10
```
输出结果为:
```
10
```
表明最优载重量为10。
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