资源分配问题 动态规划

时间: 2023-11-15 09:58:26 浏览: 52
资源分配问题是将数量一定的一种或若干种资源(原木料、资金、设备或劳动力等)合理地分配给若干个使用者,使总收益最大。而动态规划是一种解决多阶段决策过程最优化的数学方法。在资源分配问题中,动态规划可以用来求解最大利润的资源分配方案。具体来说,可以将资源分配问题转化为一个多阶段决策过程,每个阶段对应着一种资源的分配决策,通过动态规划算法求解出最优的决策方案,从而得到最大利润。
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资源分配问题动态规划

资源分配问题是一个经典的动态规划问题。它可以描述为在给定一组资源和一组任务的情况下,如何分配资源以最大化某个目标函数(例如效益、利润等)的问题。 动态规划是一种通过将问题分解为子问题并利用子问题的解来求解原始问题的方法。在资源分配问题中,我们可以将任务和资源分别看作子问题中的子任务和子资源,然后根据子问题的解来推导出原始问题的解。 具体来说,在资源分配问题中,我们可以定义一个状态空间和一个决策空间。状态空间描述了问题的各个阶段,而决策空间描述了在每个阶段可以做出的决策。然后,我们可以使用动态规划的思想,依次计算每个阶段的最优解,并最终得到整个问题的最优解。 在实际应用中,资源分配问题可以有多种变体,如背包问题、任务调度问题等。每个变体都有不同的约束条件和目标函数,因此需要根据具体情况进行适当调整和求解。 总结起来,资源分配问题是一个可以通过动态规划方法求解的优化问题。通过将问题分解为子问题,并利用子问题的解来求解原始问题,我们可以找到最优的资源分配方案。

资源分配问题动态规划算法C语言

根据提供的引用内容,以下是资源分配问题的动态规划算法C语言实现: ```c #include <stdio.h> #define N 3 // 项目数 #define M 8 // 资金数 int main() { int i, j, k; int gain[N] = {6, 5, 3}; // 利润表 int cost[N][M+1] = {0}; // 资源分配表 int max_gain = 0; // 最大利润 int max_index = 0; // 最大利润所在的资源分配表的下标 // 初始化第一行 for (j = 0; j <= M; j++) { cost[0][j] = j / gain[0]; } // 动态规划 for (i = 1; i < N; i++) { for (j = 0; j <= M; j++) { max_gain = 0; max_index = 0; for (k = 0; k <= j/gain[i]; k++) { if (max_gain < cost[i-1][j-k*gain[i]] + k*gain[i]) { max_gain = cost[i-1][j-k*gain[i]] + k*gain[i]; max_index = j-k*gain[i]; } } cost[i][j] = max_gain; } } // 输出结果 printf("最大利润为:%d万元\n", cost[N-1][M]); printf("资源分配方案为:\n"); for (i = N-1, j = M; i >= 0; i--) { printf("项目%d分配%d万元\n", i+1, j-max_index); j = max_index; max_index = cost[i-1][j] == max_gain ? j : max_index; max_gain = cost[i-1][j] == max_gain ? max_gain : cost[i-1][j]; } return 0; } ```

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实验课程:算法分析与设计 实验名称:用动态规划法求解资源分配问题 (验证型实验) 实验目标: (1)掌握用动态规划方法求解实际问题的基本思路。 (2)进一步理解动态规划方法的实质,巩固设计动态规划算法的基本步骤。 实验任务: (1)设计动态规划算法求解资源分配问题,给出算法的非形式描述。 (2) 在Windows环境下用C 语言实现该算法。计算10个实例,每个实例中n=30, m=10, Ci j为随机产生于范围(0,103)内的整数。记录各实例的数据及执行结果(即最优分配方案、最优分配方案的值)、运行时间。 (3)从理论上分析算法的时间和空间复杂度,并由此解释相应的实验结果。 实验设备及环境: PC;C/C++等编程语言。 实验主要步骤: (1) 根据实验目标,明确实验的具体任务; (2) 分析资源分配问题,获得计算其最优值的递推计算公式; (3) 设计求解问题的动态规划算法,并编写程序实现算法; (4) 设计实验数据并运行程序、记录运行的结果; (5) 分析算法的时间和空间复杂度,并由此解释释相应的实验结果; 问题分析: 问题描述: 某厂根据计划安排,拟将n台相同的设备分配给m个车间,各车间获得这种设备后,可以为国家提供盈利Ci j(i台设备提供给j号车间将得到的利润,1≤i≤n,1≤j≤m) 。问如何分配,才使国家得到最大的盈利? 算法基本思想: 本问题是一简单资源分配问题,由于具有明显的最优子结构,故可以使用动态规划求解,用状态量f[i][j]表示用i台设备分配给前j个车间的最大获利,那么显然有f[i][j] = max{ f[k][j–1] + c[i-k][j] },0<=k<=i。再用p[i][j]表示获得最优解时第j号车间使用的设备数为i-p[i][j],于是从结果倒推往回求即可得到分配方案。程序实现时使用顺推,先枚举车间数,再枚举设备数,再枚举状态转移时用到的设备数,简单3重for循环语句即可完成。时间复杂度为O(n^2*m),空间复杂度为O(n*m),倘若此题只需求最大获利而不必求方案,则状态量可以减少一维,空间复杂度优化为O(n)。

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