利用动态规划算法编写程序请求解决TSP问题,并进行时间复杂性分析; 输入:n个城市,权利,任选一个城市发出;输出:以表格形式输出结果,并给出向量解和最短路径长度。c++实现
时间: 2024-05-03 16:18:15 浏览: 127
以下是使用动态规划算法解决TSP问题的C++实现:
```cpp
#include <iostream>
#include <cmath>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int MAXN = 20;
int n; // 城市数量
int w[MAXN][MAXN]; // 城市之间的距离
int dp[1<<MAXN][MAXN]; // dp数组
int path[1<<MAXN][MAXN]; // 记录路径
void tsp() {
// 初始化dp数组
for (int i = 1; i < (1<<n); i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
dp[i][j] = INT_MAX; // 初始化为最大值
}
}
// 从起点出发到每个城市的距离
for (int i = 0; i < n; i++) {
dp[1<<i][i] = w[0][i];
}
// 动态规划
for (int i = 1; i < (1<<n); i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (i & (1<<j)) { // 如果第j个城市在i中
for (int k = 0; k < n; k++) {
if (i & (1<<k) && j != k) { // 如果第k个城市也在i中且不是j
int temp = dp[i^(1<<j)][k] + w[k][j]; // 计算从k到j的距离
if (temp < dp[i][j]) { // 更新dp和path
dp[i][j] = temp;
path[i][j] = k;
}
}
}
}
}
}
}
void print_path(int s, int v) {
if (s == (1<<n)-1) { // 到达终点
cout << v+1 << " "; // 输出路径
return;
}
int u = path[s][v]; // 下一个城市
cout << v+1 << " ";
print_path(s|(1<<v), u); // 递归
}
int main() {
cin >> n;
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
cin >> w[i][j];
}
}
tsp(); // 解决TSP问题
// 输出结果
cout << "最短路径长度:" << dp[(1<<n)-1][0] << endl;
cout << "最短路径为:1 ";
print_path(1, 0);
cout << endl;
return 0;
}
```
时间复杂度分析:
动态规划的状态数为2^n,每个状态需要枚举n个城市,因此总时间复杂度为O(n*2^n)。在实际问题中,n很小,因此动态规划算法可以很快解决TSP问题。
阅读全文