给定六个城市之间的距离,求从某一个城市起,每个城市恰好经过一次最后返回,求最短路径matlab
时间: 2024-01-14 08:02:31 浏览: 74
这是一个典型的旅行商问题(TSP),可以使用动态规划或回溯算法来解决。这里给出一个使用动态规划的方法来求解最短路径。
假设有6个城市,分别为A、B、C、D、E、F,它们之间的距离可以用一个6x6的矩阵来表示:
```
A B C D E F
A 0 2 3 4 5 6
B 2 0 4 5 6 7
C 3 4 0 6 7 8
D 4 5 6 0 8 9
E 5 6 7 8 0 10
F 6 7 8 9 10 0
```
其中矩阵的主对角线上的元素都是0,表示从一个城市到自己的距离为0。
设dp[i][S]表示从起点出发,经过集合S中的城市,最后到达城市i的最短距离。
则有状态转移方程:
```
dp[i][S] = min{dp[j][S-{i}] + dist[j][i]},其中j∈S,j≠i
```
其中,dist[j][i]表示从城市j到城市i的距离,即上面矩阵中的元素。
最终的答案为:
```
min{dp[i][{1,2,3,4,5}]+dist[i][0]},其中i∈{1,2,3,4,5}
```
即从任意一个城市出发,经过所有城市,最后回到起点的最短距离。
下面给出MATLAB代码实现:
```matlab
% 城市距离矩阵
dist = [0 2 3 4 5 6;
2 0 4 5 6 7;
3 4 0 6 7 8;
4 5 6 0 8 9;
5 6 7 8 0 10;
6 7 8 9 10 0];
n = size(dist, 1); % 城市数量
S = 1:n; % 城市集合
% 动态规划求解
dp = inf(n, 2^n); % 初始化为无穷大
dp(1, 1) = 0; % 起点到自己的距离为0
for j = 2:n
for k = 1:2^n-1 % 枚举所有子集
if bitand(k, bitshift(1, j-1)) == 0 % S集合中包含城市j
continue
end
Sj = bitset(k, j-1, 0); % S集合去掉城市j
for i = 1:n
if bitand(Sj, bitshift(1, i-1)) == 0 % Sj集合中包含城市i
continue
end
dp(j, k) = min(dp(j, k), dp(i, Sj) + dist(i, j));
end
end
end
% 输出结果
ans = inf;
for i = 2:n
ans = min(ans, dp(i, bitshift(1, n)-1) + dist(i, 1));
end
disp(ans);
```
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