C语言求解0/1背包箱问题。分别用先进先出队列分支限界法和优先队列分支限界法实现。
时间: 2024-05-22 21:11:30 浏览: 111
0-1背包问题分支界限法求解-C语言实现
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0/1背包问题是经典的NP完全问题,其可以通过分支限界法进行求解。以下是两种常见的分支限界法实现方式:
1. 先进先出队列分支限界法
(1)定义一个结构体Node,表示搜索树的节点,其中包含以下成员:
- level:节点所在的深度(即处理第几个物品)
- profit:当前已经选择的物品的总价值
- weight:当前已经选择的物品的总重量
- bound:当前节点的价值上界
- flag[]:标志数组,记录当前节点是否选择了第i个物品
(2)定义一个Queue队列,存储搜索树的节点,队列中的节点按照bound从大到小排序。
(3)将根节点(level=0)加入队列。
(4)对于队列中的每个节点,进行以下操作:
- 如果该节点的bound小于当前最优解,则舍弃该节点,进行下一个节点的处理。
- 如果该节点是叶子节点(即level=n),则更新当前最优解。
- 如果该节点不是叶子节点,则生成两个子节点,一个选择第level+1个物品,一个不选择第level+1个物品。计算子节点的profit、weight和bound,并将它们加入队列。
(5)重复执行步骤(4),直到队列为空。
2. 优先队列分支限界法
(1)定义一个结构体Node,表示搜索树的节点,其中包含以下成员:
- level:节点所在的深度(即处理第几个物品)
- profit:当前已经选择的物品的总价值
- weight:当前已经选择的物品的总重量
- bound:当前节点的价值上界
- flag[]:标志数组,记录当前节点是否选择了第i个物品
(2)定义一个优先队列Queue,存储搜索树的节点,队列中的节点按照bound从大到小排序。
(3)将根节点(level=0)加入队列。
(4)对于队列中的每个节点,进行以下操作:
- 如果该节点的bound小于当前最优解,则舍弃该节点,进行下一个节点的处理。
- 如果该节点是叶子节点(即level=n),则更新当前最优解。
- 如果该节点不是叶子节点,则生成两个子节点,一个选择第level+1个物品,一个不选择第level+1个物品。计算子节点的profit、weight和bound,并将它们加入队列。
(5)重复执行步骤(4),直到队列为空。
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