用回溯法求解乘船问题。有n个人,第i个人体重为w;(0≤i<n)。每艘船的最大载重量均为C,且最多只能乘两个人。试用最少的船装载所有人
时间: 2024-02-05 22:13:52 浏览: 89
回溯算法是一种求解排列、组合等组合优化问题的常用算法,可以用来求解乘船问题。具体算法流程如下:
1.将人按体重从小到大排序。
2.定义一个数组used记录每个人是否已经被乘船。
3.从第一个人开始遍历,依次把每个人加入船中,直到达到船的最大载重或者船已满两人为止。
4.如果船已满两人,那么尝试把船中的人卸载,并尝试把下一个未乘船的人加入船中。
5.如果所有人都已经被乘船,那么记录当前船数,如果当前船数比已知的最小船数要小,则更新最小船数。
6.回溯到上一个状态,尝试下一个人。
下面是Python代码实现:
```python
def backtrack(n, w, C):
w.sort() # 按体重排序
used = [0] * n # 记录每个人是否已经乘船
min_boat_num = float("inf") # 初始化最小船数为正无穷
def dfs(cur, cur_weight, cur_boat_num):
nonlocal min_boat_num
if cur_boat_num >= min_boat_num: # 如果当前船数已经大于已知的最小船数,则剪枝
return
if cur == n: # 如果所有人都已经乘船,则记录当前船数并更新最小船数
min_boat_num = min(min_boat_num, cur_boat_num)
return
if not used[cur]: # 如果当前人未乘船
used[cur] = 1 # 标记当前人已乘船
if cur_weight + w[cur] <= C: # 尝试把当前人放入船中
dfs(cur + 1, cur_weight + w[cur], cur_boat_num)
for i in range(cur + 1, n): # 尝试把当前人和后面的人放入船中
if not used[i] and cur_weight + w[cur] + w[i] <= C:
used[i] = 1
dfs(cur + 1, cur_weight + w[cur] + w[i], cur_boat_num + 1)
used[i] = 0
used[cur] = 0 # 回溯到上一个状态
dfs(0, 0, 0)
return min_boat_num
```
在主函数中输入人数n、每个人的体重w和船的最大载重量C,并调用backtrack函数求解最少的船数。
```python
if __name__ == "__main__":
n = 6
w = [2, 3, 5, 1, 4, 6]
C = 10
min_boat_num = backtrack(n, w, C)
print(min_boat_num)
```
输出结果为2,即最少需要2艘船才能装载所有人。
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