用C语言的分支限界法求装载问题。
时间: 2024-03-11 19:49:33 浏览: 65
装载问题是一个经典的NP完全问题,分支限界法是求解该问题的一种有效方法。以下是用C语言实现分支限界法求解装载问题的主要步骤:
1. 定义数据结构:定义节点结构体,包含当前节点的状态、已经装载的重量、剩余物品的重量、剩余容量、以及当前节点的价值。
2. 初始化根节点:将根节点的状态设置为0,表示没有物品被装载,已经装载的重量为0,剩余物品的重量为总重量,剩余容量为总容量,当前节点的价值为0。
3. 定义优先队列:用于存储所有待扩展的节点,按照价值从大到小排序。
4. 扩展节点:从优先队列中取出价值最大的节点进行扩展。对于每个节点,根据当前状态和剩余物品,计算出可能的下一个状态,并计算该状态的价值。如果该状态是一个可行解,则更新最优解。将所有扩展出的节点加入优先队列中。
5. 处理完所有节点后,输出最优解。
以下是用C语言实现分支限界法求解装载问题的伪代码:
```
// 定义节点结构体
struct Node {
int status; // 当前节点的状态
int loaded_weight; // 已经装载的重量
int remain_weight; // 剩余物品的重量
int remain_capacity; // 剩余容量
int value; // 当前节点的价值
};
// 初始化根节点
Node root;
root.status = 0;
root.loaded_weight = 0;
root.remain_weight = total_weight;
root.remain_capacity = total_capacity;
root.value = 0;
// 定义优先队列
priority_queue<Node> q;
q.push(root);
// 扩展节点
while (!q.empty()) {
Node cur = q.top();
q.pop();
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (cur.status & (1 << i)) continue; // 当前物品已经装载过
int new_status = cur.status | (1 << i);
int new_loaded_weight = cur.loaded_weight + weight[i];
int new_remain_weight = cur.remain_weight - weight[i];
int new_remain_capacity = cur.remain_capacity - capacity[i];
if (new_remain_capacity < 0) continue; // 超出容量
int new_value = cur.value + value[i];
if (new_value > best_value) best_value = new_value; // 更新最优解
Node new_node;
new_node.status = new_status;
new_node.loaded_weight = new_loaded_weight;
new_node.remain_weight = new_remain_weight;
new_node.remain_capacity = new_remain_capacity;
new_node.value = new_value;
q.push(new_node);
}
}
// 输出最优解
printf("%d\n", best_value);
```
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