最小重量机器设计问题:设某一个机器有 n个部件组成,每个部件都可以m个不同供应商处购买,假设已知表示从j个供应商购买第i个部件的重量,表示从j个供应商购买第i个部件的价格,试用回溯法求出一个或多个总价格不超过c且重量最小的机器部件购买方案;
时间: 2024-02-11 09:06:36 浏览: 74
最小重量机器设计问题可以转化为一个组合优化问题,可以使用回溯算法来实现。下面是一种基于回溯算法的最小重量机器设计问题的C++实现:
```c++
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int MAXN = 20;
const int MAXM = 5;
int n, m, c; // n个零件,m个供应商,总价格不超过c
int w[MAXN][MAXM], v[MAXN][MAXM]; // w[i][j]表示从第j个供应商购买第i个零件的重量,v[i][j]表示从第j个供应商购买第i个零件的价格
int a[MAXN][MAXM]; // a[i][j]表示第i个零件从第j个供应商购买
int ans = 0x3f3f3f3f; // 当前最小重量
int sumw, sumv; // 当前分配方案的重量和价格
void dfs(int cur) { // cur表示当前处理的零件编号
if (cur == n) { // 如果所有零件都已经处理完毕
if (sumv <= c) { // 如果当前分配方案的总价格不超过c
ans = min(ans, sumw); // 更新最小重量
}
return;
}
for (int i = 0; i < m; i++) { // 枚举所有供应商
for (int j = 0; j < m; j++) { // 枚举当前零件的所有供应商
if (w[cur][j] > w[cur][i] && v[cur][j] <= c-sumv+a[cur][j]) { // 如果第j个供应商提供的重量更小,且总价格不超过c
a[cur][j]++; // 将当前零件从第j个供应商购买一次
sumw += w[cur][j]; // 更新当前分配方案的重量
sumv += v[cur][j]; // 更新当前分配方案的价格
dfs(cur+1); // 处理下一个零件
a[cur][j]--; // 回溯,撤销当前零件的分配方案
sumw -= w[cur][j]; // 回溯,撤销当前分配方案的重量
sumv -= v[cur][j]; // 回溯,撤销当前分配方案的价格
}
}
}
}
int main() {
cin >> n >> m >> c;
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < m; j++) {
cin >> w[i][j] >> v[i][j];
}
}
memset(a, 0, sizeof(a)); // 初始化所有零件都没有分配供应商
dfs(0); // 从第一个零件开始处理
cout << ans << endl; // 输出最小重量
return 0;
}
```
在这段代码中,我们定义了一个`dfs`函数,用于实现回溯算法。在该函数中,我们首先判断是否所有零件都已经处理完毕,如果是,则更新最小重量,并返回。如果没有处理完毕,则枚举所有供应商,以及当前零件的所有供应商,选择提供重量更小、且总价格不超过c的供应商,并处理下一个零件。在处理下一个零件之前,我们需要判断当前的分配方案是否已经超过总价格c,如果是,则回溯,撤销当前零件的分配方案。在回溯时,我们需要撤销当前零件从第j个供应商购买的次数、重量和价格,以便继续枚举其他分配方案。
需要注意的是,在回溯算法中,我们使用了一个二维数组`a`来记录每个零件的分配供应商数量。如果第i个零件从第j个供应商购买了一次,对应的数组元素为1。此外,在回溯时,我们需要撤销当前零件从第j个供应商购买的次数、重量和价格,以便枚举其他分配方案。
最后,我们在主函数中输入零件的重量和供应商的数量,然后调用`dfs`函数进行处理,并输出最小重量。
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