java实现请用分支限界法求解:问题描述:找出从自然数1,2,…,n中任取r个数的所有组合。 问题描述:找出从自然数1,2,…,n中任取r个数的所有组合. 将找到的组合以从小到大顺序存于a[0]. a[1],",a[r-1]中,组合的元素满足以下性质:(1) 将找到的组合以从小到大顺序存于a[0].A[1],“,a[r-1]中,组合的元素满足以下性质:(1) a[i+1]>a0,后一个数字比前一个大;c(2)a[i]-i<=n-r+1。c A[i+1]>a0,后一个数字比前一个大;c(2)a[i]-i<=n-r+1。
时间: 2024-03-18 11:40:16 浏览: 53
以下是Java实现的分支限界法求解问题描述中的问题:
```java
import java.util.*;
public class Combination {
private int n; // 自然数的范围
private int r; // 需要选出的数字个数
private int[] a; // 存储当前找到的组合
private Queue<int[]> queue; // 存储待搜索的状态
public Combination(int n, int r) {
this.n = n;
this.r = r;
this.a = new int[r];
this.queue = new PriorityQueue<>(Comparator.comparingInt(o -> o[o.length - 1]));
// 优先队列按照最后一个元素(即 a[r-1])的大小进行排序
}
public List<int[]> search() {
List<int[]> result = new ArrayList<>();
// 初始化队列:从 1 到 n-r+1 中选出第一个数字
for (int i = 1; i <= n - r + 1; i++) {
queue.offer(new int[]{i, 1});
}
while (!queue.isEmpty()) {
int[] state = queue.poll();
int num = state[0];
int i = state[1];
if (i == r) {
// 找到了一个组合,存储到结果列表中
System.arraycopy(state, 0, a, 0, r);
result.add(a.clone());
} else {
// 继续搜索下一个数字
for (int j = num + 1; j <= n; j++) {
int[] newState = new int[]{j, i + 1};
if (j - i <= n - r + 1) {
queue.offer(newState);
}
}
}
}
return result;
}
public static void main(String[] args) {
int n = 5;
int r = 3;
Combination combination = new Combination(n, r);
List<int[]> result = combination.search();
for (int[] a : result) {
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
}
}
```
在该实现中,使用优先队列存储待搜索的状态,每次从队列中取出最小的状态进行搜索。每个状态包含两个元素:当前选定的数字和已经选定的数字个数。在搜索过程中,对于每个状态,可以继续选定后面的数字或者直接跳过,将新的状态加入队列中。当已经选定了 r 个数字时,就找到了一个符合要求的组合,存储到结果列表中。最后输出所有找到的组合。
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