分支算法求解条形板材切割问题 给出伪代码
时间: 2024-10-21 16:14:42 浏览: 20
分支算法求解条形板材切割问题通常用于优化材料利用,例如在剪切金属板、木材等,使得切割后的废料最少。这里我们可以使用一种名为"动态规划+回溯法"的策略,其中分治法是核心思想。
伪代码如下:
```python
function cutBoard(boardWidth, boardHeight, minCut):
if boardWidth <= 0 or boardHeight <= 0:
return "Invalid dimensions"
# 初始化二维数组 dp[i][j] 表示宽度 i 和高度 j 的最小切割数
dp = [[0 for _ in range(boardHeight + 1)] for _ in range(boardWidth + 1)]
# 动态规划过程
for i in range(1, boardWidth + 1):
for j in range(1, boardHeight + 1):
# 如果可以直接切割,取最小值
dp[i][j] = dp[i - 1][j] + 1
# 否则考虑从上边和左边切割
if i >= j:
dp[i][j] = min(dp[i][j], dp[i - j][j] + dp[j][j])
# 回溯找到最优方案
solution, cuts = backtracking(dp, boardWidth, boardHeight, minCut)
return solution, cuts
function backtracking(dp, width, height, minCut):
if width == 0 or height == 0:
return [], 0
bestCut = dp[width][height]
if bestCut > minCut:
return None, -1
# 记录路径并返回最小切割次数和方案
path, currentCuts = backtrack_helper(dp, width, height, [], minCut)
return path, currentCuts
function backtrack_helper(dp, x, y, path, minCut):
# 添加当前位置到路径
path.append((x, y))
# 如果当前位置无法继续切割,结束此路径
if dp[x][y] == dp[x - 1][y]:
return path, currentCuts
# 探索所有可能的方向
for dx, dy in [(1, 0), (0, 1)]: # 上下方向
nextCuts = dp[x][y] - dp[x - dx][y - dy]
newPath, newCuts = backtrack_helper(dp, x - dx, y - dy, path.copy(), minCut)
if newCuts is not None and newCuts + currentCuts <= minCut:
return newPath, newCuts + currentCuts
return path, currentCuts
```
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