用c++的方式设计一个算法求解简单装载问题,设有一批集装箱要装上一艘载重量为 W 的轮船,其中编号为 i(0≤i≤n-1)的集装箱的重量为 wi。现要从 n 个集装箱 中选出若干装上轮船,使它们的重量之和正好为 W。如果找到任一种解返回 true, 否则返回 false。(问题设定:箱子的数量 n=5,箱子重量分别为:2,9,5,6,3;)利用 回溯法求解装载问题框架求解。并且写出实验分析
时间: 2024-03-15 10:46:30 浏览: 17
算法设计:
1. 定义一个数组表示每个箱子是否装载(0表示未装载,1表示已装载),初始化为0;
2. 从第一个箱子开始,尝试将其装载,然后递归到下一个箱子;
3. 如果当前箱子不能装载,则回溯到上一个箱子,尝试不装载当前箱子,继续递归;
4. 如果所有箱子都已经尝试过,则判断当前方案是否满足要求(箱子重量之和等于W),如果满足则返回true,否则返回false。
C++代码实现:
```c++
#include<iostream>
using namespace std;
const int MAXN = 5; // 箱子数量
const int W = 20; // 轮船载重
int box[MAXN] = {2, 9, 5, 6, 3}; // 箱子重量
int load[MAXN] = {0}; // 装载情况
bool search(int i, int weight)
{
if (i == MAXN) {
return weight == W; // 判断当前方案是否满足要求
}
if (search(i + 1, weight)) {
return true; // 第 i 个箱子不装载的情况
}
if (weight + box[i] <= W) {
load[i] = 1; // 尝试将第 i 个箱子装载
if (search(i + 1, weight + box[i])) {
return true;
}
load[i] = 0; // 回溯,不装载第 i 个箱子
}
return false; // 所有情况都尝试过,无解
}
int main()
{
if (search(0, 0)) {
cout << "存在可行方案,装载情况为:";
for (int i = 0; i < MAXN; i++) {
if (load[i] == 1) {
cout << i << " ";
}
}
cout << endl;
} else {
cout << "无可行方案" << endl;
}
return 0;
}
```
实验分析:
在本题中,回溯法的时间复杂度为指数级别,随着箱子数量的增加,算法的运行时间将会急剧增加。因此,对于箱子数量较大的情况,需要采用其他优化算法,如动态规划、贪心算法等。