已知北京(Pe)、东京(T)、纽约(N)、墨西哥城(M)、伦敦(L)、巴黎(Pa)各城市间的航线距离如表1所示。(1) 从北京(Pe)乘飞机到东京(T)、纽约(N)、墨西哥城(M)、伦敦(L)、巴黎(Pa)去旅游,要求每个城市恰去一次再回到北京,应如何安排旅游路线,使旅程最短。(建议参阅“旅行商(Travelling salesman problem)问题”)
时间: 2023-07-04 20:08:08 浏览: 245
这是一个经典的旅行商问题(TSP),属于NP完全问题,因此没有一种有效的算法可以在多项式时间内解决它。但是,我们可以使用一些启发式算法来近似地解决它。
一种常见的启发式算法是贪心算法。我们可以从起点开始,每次选择离当前城市最近的未访问过的城市作为下一个目的地,直到所有城市都被访问过,然后返回起点。
根据表1中的距离,我们可以列出以下距离矩阵:
| | Pe | T | N | M | L | Pa |
|---|----|----|----|----|----|----|
| Pe | 0 | 205| 115| 150| 120| 135|
| T |205 | 0 | 580| 1055|970| 1015|
| N |115 |580 | 0 | 2085|555| 280 |
| M |150 |1055|2085| 0 |945| 1130|
| L |120 |970 |555 | 945| 0 | 340 |
| Pa |135 |1015|280 |1130|340 | 0 |
根据贪心算法,我们可以按照以下顺序依次访问城市:Pe -> N -> L -> Pa -> T -> M -> Pe。这个顺序的总距离为:115 + 555 + 340 + 135 + 580 + 1055 + 150 = 2790。
虽然这个结果不一定是最优解,但它是一个相对较好的近似解。通过增加算法的复杂性,我们可能会得到更好的结果,但这需要更多的时间和计算资源。
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```matlab
% 假设你要从矩阵A中抽取一个3×4的子矩阵,行索引为2到4,列索引为3到6
m = 3; % 子矩阵行数
n = 4; % 子矩阵列数
row_index = 2:4; % 子矩阵行索引
col_index = 3:6; % 子矩阵列索引
% 使用子矩阵索引抽取子矩阵
B = A(row_index, col_index);
```
在这个例子中,`row_index`和`col_index`是分别包含子矩阵行索引和列索引的向量,`A(row_index, col_index)`会返回一个大小为3×4的子矩阵B,其中B(i,j)等于A(row_index(i), col_index(j))。
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```
idx = randperm(p*q, m*n);
```
3. 将随机索引向量idx转换为对应的行列索引,以便于从A中抽取对应的元素。
```
[rows, cols] = ind2sub([p q], idx);
```
4. 根据行列索引从A中抽取对应的元素,构成m×n矩阵B。
```
B = reshape(A(sub2ind([p q], rows, cols)), m, n);
```
完整的matlab代码如下:
```
A = rand(5, 7); % 示例原矩阵
m = 3; n = 4; % 需要随机抽取的矩阵大小
idx = randperm(size(A, 1)*size(A, 2), m*n); % 生成随机索引
[rows, cols] = ind2sub(size(A), idx); % 转换为行列索引
B = reshape(A(sub2ind(size(A), rows, cols)), m, n); % 抽取对应元素构成矩阵B
```