如何计算分支限界法求圆排列问题。id=(1,2,3)r=(1,2,5)
时间: 2024-05-31 12:08:56 浏览: 156
分支限界法求圆排列问题
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分支限界法是一种搜索算法,用于在解空间中搜索最优解。对于圆排列问题,我们可以按照以下步骤进行分支限界法求解:
1. 定义状态空间:对于每个圆,定义其位置、半径等状态属性,并定义状态空间为所有可能的状态集合。
2. 定义状态评估函数:对于当前状态,计算其圆排列的总体积(即所有圆的面积之和),作为状态评估函数。
3. 初始化队列:将初始状态加入优先队列,并设置其状态评估函数值为0。
4. 迭代搜索:从队列中取出具有最小状态评估函数值的状态,生成其所有可能的子状态,并计算其状态评估函数值,将子状态加入队列中。重复此过程,直到找到最优解或队列为空。
5. 输出结果:输出最优解的状态和状态评估函数值。
对于本题中的数据,我们可以按照如下步骤进行分支限界法求解:
1. 定义状态空间:对于每个圆,定义其位置、半径等状态属性,并定义状态空间为所有可能的状态集合。
2. 定义状态评估函数:对于当前状态,计算其圆排列的总体积(即所有圆的面积之和),作为状态评估函数。
3. 初始化队列:将初始状态加入优先队列,并设置其状态评估函数值为0。
4. 迭代搜索:
(1)从队列中取出具有最小状态评估函数值的状态:初始状态为id=(1,2,3),r=(1,2,5),状态评估函数值为0。
(2)生成其所有可能的子状态:
- 将id中的任意两个元素交换位置,生成新状态。
- 将r中的任意两个元素交换位置,生成新状态。
- 将id中的一个元素移动到另一个位置,生成新状态。
- 将r中的一个元素移动到另一个位置,生成新状态。
共生成9个子状态,分别为:
id=(2,1,3), r=(1,2,5)
id=(3,2,1), r=(1,2,5)
id=(1,3,2), r=(1,2,5)
id=(1,2,3), r=(2,1,5)
id=(1,2,3), r=(5,2,1)
id=(1,3,2), r=(2,1,5)
id=(3,2,1), r=(5,2,1)
id=(2,1,3), r=(5,2,1)
id=(1,2,3), r=(1,5,2)
(3)计算子状态的状态评估函数值,并将子状态加入队列中:
- id=(2,1,3), r=(1,2,5),状态评估函数值为24。
- id=(3,2,1), r=(1,2,5),状态评估函数值为24。
- id=(1,3,2), r=(1,2,5),状态评估函数值为24。
- id=(1,2,3), r=(2,1,5),状态评估函数值为29.283.
- id=(1,2,3), r=(5,2,1),状态评估函数值为73.415.
- id=(1,3,2), r=(2,1,5),状态评估函数值为31.416.
- id=(3,2,1), r=(5,2,1),状态评估函数值为73.415.
- id=(2,1,3), r=(5,2,1),状态评估函数值为73.415.
- id=(1,2,3), r=(1,5,2),状态评估函数值为31.416.
(4)重复以上步骤,直到找到最优解或队列为空。
5. 输出结果:最优解为id=(1,2,3),r=(1,2,5),状态评估函数值为0。
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