动态规划法写旅行售货员问题
时间: 2023-12-14 12:04:43 浏览: 87
旅行售货员问题(Traveling Salesman Problem,TSP)是一个经典的组合优化问题,其目标是在给定的一些点和这些点之间的距离时,找到一条最短的路径,使得路径经过每个点恰好一次,最后回到起点。
动态规划法(Dynamic Programming,DP)是一种常用的求解TSP问题的方法。具体步骤如下:
1.定义状态:设dp[i][j]表示当前已经经过了集合{i}中的点,并且当前在点j的情况下,从起点出发经过集合{i}中所有点,最终回到起点的最短路径长度。
2.初始化:当集合{i}中只有一个点时,dp[{i},{j}]的值为0。
3.状态转移:对于任意的集合{i},假设i中的最后一个点为k,则dp[i][j]的值等于dp[i- {k}][m] + dist[m][k]的最小值,其中dist[m][k]表示点m和点k之间的距离。
4.最终答案:最终的答案为dp[{0,1,2,...,n-1}][0],即从起点0出发,经过所有点之后,最终回到起点的最短路径长度。
下面是一个简单的Python实现:
```
def tsp_dp(dist):
n = len(dist)
C = {}
for k in range(1, n):
C[(1 << k, k)] = (dist[0][k], 0)
for subset_size in range(2, n):
for subset in itertools.combinations(range(1, n), subset_size):
bits = 0
for bit in subset:
bits |= 1 << bit
for k in subset:
prev = bits & ~(1 << k)
res = []
for m in subset:
if m == 0 or m == k:
continue
res.append((C[(prev, m)][0] + dist[m][k], m))
C[(bits, k)] = min(res)
bits = (2**n - 1) - 1
res = []
for k in range(1, n):
res.append((C[(bits, k)][0] + dist[k][0], k))
opt, parent = min(res)
path = [0] * n
path[0] = 0
path[n-1] = parent
for i in range(n-2, 0, -1):
path[i] = parent
new_bits = bits & ~(1 << parent)
_, parent = C[(bits, parent)]
bits = new_bits
return opt, path
```
其中,dist是一个n x n的距离矩阵,表示点之间的距离。函数返回最短路径长度opt和路径path。
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