用c写一个电路布线问题的代码 要求用分支限界法
时间: 2024-04-09 20:28:55 浏览: 105
算法设计--电路布线问题(分支限界法求解).rar
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当然可以!以下是一个使用C语言实现分支限界法解决电路布线问题的示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_SIZE 100 // 电路图最大大小
// 定义节点结构
typedef struct {
int x;
int y;
} Node;
// 定义电路图结构
typedef struct {
int size;
int grid[MAX_SIZE][MAX_SIZE];
} Circuit;
// 定义优先队列节点结构
typedef struct {
int level;
int cost;
Circuit circuit;
} PriorityQueueNode;
// 优先队列相关函数
void swap(PriorityQueueNode* a, PriorityQueueNode* b) {
PriorityQueueNode temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
}
void minHeapify(PriorityQueueNode arr[], int n, int i) {
int smallest = i;
int left = 2 * i + 1;
int right = 2 * i + 2;
if (left < n && arr[left].cost < arr[smallest].cost)
smallest = left;
if (right < n && arr[right].cost < arr[smallest].cost)
smallest = right;
if (smallest != i) {
swap(&arr[i], &arr[smallest]);
minHeapify(arr, n, smallest);
}
}
PriorityQueueNode extractMin(PriorityQueueNode arr[], int* n) {
PriorityQueueNode min = arr[0];
arr[0] = arr[*n - 1];
(*n)--;
minHeapify(arr, *n, 0);
return min;
}
void insert(PriorityQueueNode arr[], int* n, PriorityQueueNode node) {
(*n)++;
int i = *n - 1;
while (i > 0 && node.cost < arr[(i - 1) / 2].cost) {
arr[i] = arr[(i - 1) / 2];
i = (i - 1) / 2;
}
arr[i] = node;
}
// 分支限界法解决电路布线问题
void solveCircuitRouting(Circuit initialCircuit) {
int n = initialCircuit.size;
PriorityQueueNode* priorityQueue = (PriorityQueueNode*)malloc(sizeof(PriorityQueueNode));
int queueSize = 0;
priorityQueue[queueSize].level = 0;
priorityQueue[queueSize].cost = 0;
priorityQueue[queueSize].circuit = initialCircuit;
queueSize++;
while (queueSize > 0) {
PriorityQueueNode currentNode = extractMin(priorityQueue, &queueSize);
if (currentNode.level == n - 1) {
// 找到了一个解
printf("找到一个解:\n");
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
printf("%d ", currentNode.circuit.grid[i][j]);
}
printf("\n");
}
return;
}
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (currentNode.circuit.grid[currentNode.level][i] == 0) {
Circuit newCircuit = currentNode.circuit;
newCircuit.grid[currentNode.level][i] = currentNode.level + 1;
PriorityQueueNode newNode;
newNode.level = currentNode.level + 1;
newNode.cost = currentNode.cost + 1;
newNode.circuit = newCircuit;
insert(priorityQueue, &queueSize, newNode);
}
}
}
printf("未找到解!\n");
}
int main() {
Circuit initialCircuit;
initialCircuit.size = 4;
// 设置电路图初始状态
for (int i = 0; i < initialCircuit.size; i++) {
for (int j = 0; j < initialCircuit.size; j++) {
initialCircuit.grid[i][j] = 0;
}
}
solveCircuitRouting(initialCircuit);
return 0;
}
```
这段代码使用了优先队列来实现分支限界法,通过遍历电路图的每个节点,不断扩展当前解空间,直到找到一个满足条件的解,或者遍历完所有可能的解空间。请根据实际情况调整电路图的大小和初始状态,并根据需要进行相应的调整。
希望这可以帮助到你!如果有任何疑问,请随时问我。
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