1.集装箱装载问题:n=4, c1=12, w=[8, 6, 2, 3] 画出解空间树 算出约束函数和限界函数,写出每个结点的剪枝原因 求解最优值和最优解 2.0-1背包问题:n=4, 物品的价值分别为p=[9, 10, 7, 4], 重量分别为w=[3, 5, 2,
时间: 2023-09-18 11:13:07 浏览: 75
对于第一个问题,我们可以首先画出解空间树:
```
(0, 0, 0, 0, 12)
/ | | \
(8, 0, 0, 0, 4) ... (0, 0, 0, 3, 4)
/ | \
(8, 6, 0, 0, -4) ...
```
其中每个节点表示当前已经装载的箱子重量,最后一个数表示剩余的容量,括号里的数字分别代表四个箱子的重量。我们可以根据限制条件进行剪枝,例如如果当前节点已经超过了容量限制,则可以直接剪枝。
约束函数即为限制条件,对于每个节点,我们需要满足以下条件:
1. 每个箱子的重量都不能为负数
2. 所有箱子的重量之和不能超过容量限制
限界函数则是一个估计函数,用来评估当前节点的最优解。对于每个节点,我们可以计算出当前已经装载的箱子的重量和,在加上剩余箱子的最大重量,得到一个上界。如果当前节点的上界比已知的最优解还要小,则可以进行剪枝。
最终的最优解为装载了8号和2号箱子,重量为10;最优值为10。
对于第二个问题,我们可以使用动态规划的方法来解决。具体地,我们可以使用一个二维数组dp[i][j]表示前i个物品在限重为j时的最大价值。状态转移方程为:
```
dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i-1][j-w[i-1]] + p[i-1])
```
其中i表示当前考虑的物品,j表示当前的限重,w和p分别表示物品的重量和价值。在计算dp[i][j]时,我们有两种选择:不装第i个物品,或者装第i个物品。如果不装第i个物品,则dp[i][j]等于dp[i-1][j];如果装第i个物品,则dp[i][j]等于dp[i-1][j-w[i-1]] + p[i-1]。最终的最优解即为dp[n][W],其中n为物品的数量,W为背包的容量限制。
在本例中,最优解为17,最优解为选择1、2和4号物品。
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