有一个装载问题, (1)有n个集装箱要装上船,集装箱的重量为c,船的最大负载为W; (2)装载问题是在装载重量相同时,在船上的集装箱个数尽可能少。 当n=5时,集装箱的重量为c=(5, 2, 6, 4, 3),船的最大负载为W=10,写出分支限界法求最优解的过程。
时间: 2024-03-11 08:44:21 浏览: 32
好的,我知道了你的问题,下面是分支限界法求最优解的过程:
首先,我们定义一个节点表示当前的状态,即已经装载了哪些集装箱,以及当前船的负载情况。根据题目要求,我们需要在装载重量相同时,在船上的集装箱个数尽可能少,因此我们可以定义一个优先队列,将每个节点的状态按照集装箱个数从小到大排序。
接下来,我们需要对每个节点进行扩展,即在当前状态下装载一个新的集装箱或者不装载。如果装载一个新的集装箱后,船的负载超过了最大负载W,则这个节点就不再扩展。如果当前状态已经装载了所有的集装箱,则更新最优解。
在扩展每个节点时,我们可以计算出当前的下界,即当前状态下,剩余的集装箱的重量之和除以每个集装箱的重量,加上当前已经装载的集装箱的个数。如果当前下界比当前最优解差,则剪枝不再扩展该节点。
接下来,我们按照优先队列中的顺序依次扩展每个节点,直到所有节点都被扩展完毕,此时的最优解即为所求。
以样例为例,初始节点表示船上没有任何集装箱,负载为0,集装箱个数为0。我们计算出当前下界为7(剩余集装箱的总重为20,平均每个集装箱的重量为4,加上已经装载的集装箱个数0)。
然后,我们依次扩展两个子节点,分别表示装载第一个集装箱和不装载第一个集装箱。装载第一个集装箱后,船的负载为5,集装箱个数为1,计算出当前下界为6。不装载第一个集装箱后,船的负载为0,集装箱个数为0,计算出当前下界为7。将这两个子节点加入优先队列中。
依次扩展所有子节点,直到所有节点都被扩展完毕。最终得到的最优解为装载第一个、第二、第四、第五个集装箱,船的负载为10,集装箱个数为4。
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用c语言解决有一批共n个集装箱要装到2艘重量分别为c1和c2的轮船上,用回溯法写
好的,这是一个背包问题的变种,可以使用回溯算法进行解决。下面是用C语言实现的回溯算法:
```
#include <stdio.h>
int n, c1, c2;
int w[100], x[100], bestx[100];
int cw, bestw;
void backtrack(int i)
{
if (i >= n)
{
if (cw > bestw && cw <= c1 + c2)
{
bestw = cw;
for (int j = 0; j < n; j++)
{
bestx[j] = x[j];
}
}
return;
}
cw -= w[i];
x[i] = 0;
backtrack(i + 1);
cw += w[i];
cw -= w[i];
x[i] = 1;
backtrack(i + 1);
cw += w[i];
}
int main()
{
printf("请输入集装箱数量和两艘轮船的载重量:\n");
scanf("%d %d %d", &n, &c1, &c2);
printf("请输入每个集装箱的重量:\n");
for (int i = 0; i < n; i++)
{
scanf("%d", &w[i]);
}
cw = bestw = 0;
backtrack(0);
printf("最大载重量为:%d\n", bestw);
printf("分别装在两艘轮船上的集装箱编号为:\n");
for (int i = 0; i < n; i++)
{
if (bestx[i] == 0)
{
printf("%d ", i + 1);
}
}
printf("\n");
for (int i = 0; i < n; i++)
{
if (bestx[i] == 1)
{
printf("%d ", i + 1);
}
}
printf("\n");
return 0;
}
```
其中,回溯算法的具体实现方式是通过递归函数 `backtrack` 进行的。在每次递归中,我们需要判断当前已经装载的集装箱重量是否超过了两艘轮船的载重量之和,如果超过了则直接返回。否则,我们可以选择将当前的集装箱放在第一艘轮船上或者放在第二艘轮船上,然后进行下一步递归。最后,我们记录最大的载重量和分别装在两艘轮船上的集装箱编号即可。
需要注意的是,在实现过程中我们使用了一些全局变量来记录当前最优的解,这是因为回溯算法是一种暴力搜索的方法,需要通过不断地更新最优解来得到正确的结果。同时,我们也可以通过剪枝等方法来提高算法的效率,但这超出了本题的要求范围。
有一批共n个集装箱要装上艘载重量为c的轮船,其中集装箱i的重量为wi。找出一种最优
要找出一种最优的方案,以将n个集装箱装上载重量为c的轮船,其中集装箱i的重量为wi。我们可以采用动态规划的方法来解决这个问题。
首先,我们定义一个二维数组dp,其中dp[i][j]表示只考虑前i个集装箱,且船的载重量为j时,可以装载的最大重量。
接下来,我们利用动态规划的思想,从前往后依次填充dp数组。具体的状态转移方程如下:
1. 当i=0时,即没有集装箱可选择时,dp[0][j]的值都应为0。
2. 当j=0时,即船的载重量为0时,dp[i][0]的值都应为0。
3. 当i≥1且j≥1时,分为两种情况讨论:
a. 若集装箱i的重量wi大于船的载重量j时,则该集装箱无法装载到船上,故dp[i][j] = dp[i-1][j]。
b. 若集装箱i的重量wi小于等于船的载重量j时,则该集装箱可以选择装载或不装载到船上,比较两种情况下的最优解,即
dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i-1][j-wi] + wi)。
最后,dp[n][c]即为所求的最优解,即装载到船上的最大重量。
通过以上的动态规划算法,我们可以找出一种最优的装载方案,以将n个集装箱装上载重量为c的轮船,并计算出最大装载重量。