动态规划最优二叉搜索树节点数5个,节点概率分别为0.1,0.3,0.1,0.2,0.1。虚拟节点分别为0.04,0.02,0.02,0.05,0.06,0.01。求出表格m和s,并给出最优值
时间: 2023-07-15 20:12:32 浏览: 82
0020算法笔记——【动态规划】最优二叉搜索树问题 - liufeng_king的专栏 - 博客频道 - CSDN1
我们可以使用动态规划算法来解决这个问题,具体步骤如下:
1. 构造二叉搜索树,将节点按照大小顺序排列,将虚拟节点插入其中,使得每个节点都有一个左子树和右子树。
2. 定义m[i][j]为从第i个节点到第j个节点的最小搜索代价,s[i][j]表示在子树中最优的根节点。
3. 初始化m[i][i-1]和m[i][i],令m[i][i-1] = q[i-1],m[i][i] = q[i] + q[i-1] + p[i-1],其中p[i-1]为虚拟节点i-1的概率,q[i-1]为节点i的概率。
4. 从小到大枚举区间长度len,对于每一个区间长度len,枚举区间起点i,计算m[i][i+len-1]和s[i][i+len-1]。
5. 计算m[i][i+len-1]和s[i][i+len-1]的值,公式如下:
m[i][i+len-1] = min{m[i][k-1] + m[k+1][i+len-1] + w[i][i+len-1]},其中w[i][j]表示从节点i到节点j的概率之和。
s[i][i+len-1] = k,其中k是使得m[i][i+len-1]取最小值的节点j的编号。
6. 最优值为m[1][n],其中n为节点数。
根据上述步骤,我们可以得到表格m和s的值如下:
| | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|----|-----|-----|-----|-----|-----|
| 1 | 0.14 | 0.62 | 0.96 | 1.43 | 1.76 |
| 2 | | 0.3 | 0.68 | 1.06 | 1.43 |
| 3 | | | 0.1 | 0.4 | 0.74 |
| 4 | | | | 0.2 | 0.5 |
| 5 | | | | | 0.1 |
| | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|----|---|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 1 | 2 | 3 | 3 |
| 2 | | 1 | 2 | 3 | 3 |
| 3 | | | 3 | 3 | 4 |
| 4 | | | | 4 | 5 |
| 5 | | | | | 5 |
最优值为m[1][5] = 1.76,因此最优二叉搜索树的节点数为5,节点分别为2,1,4,3,5。
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