(1 ) 设计算法求解 SAT 问题; (2 ) 设定问题规模为 3、 5、 10、 20、 50 ,设计实验程序考察算法的时间性能。 4 .实现提示 假设 SAT 问题的规模为 n,则任一个长度为 n 的二进制串都是该问题的可能解。考虑最简 单的方法:将每一个长度为 n 的二进制串依次代入某个给定的合取范式中,直到该合取范式取 值为 TRUE,得到此问题的解,或将所有长度为 n 的二进制串依次检测后该合取范式的取值始终 为 FALSE,则此问题无解。 【算法 2】SAT 问题 1.将一个长度为 n 的二进制串 s 初始化为 00⋯0 ; 2.循环直到串 s 为 11⋯1 2.1 将二进制串 s 代入给定的合取范式中; 2.2 若合取范式取值为 TRUE ,则将串 s 作为结果输出,算法结束; 2.3 否则,将串 s 加 1; 3.输出 “无解” ,使用java代码写出
时间: 2024-02-20 13:02:26 浏览: 78
以下是使用 Java 实现 SAT 问题的算法:
```java
import java.util.Arrays;
public class SATSolver {
// 定义合取范式的变量数和子句数
private int varNum;
private int clauseNum;
// 定义子句的二维数组
private int[][] clauses;
// 构造函数,初始化 SAT 问题
public SATSolver(int varNum, int clauseNum, int[][] clauses) {
this.varNum = varNum;
this.clauseNum = clauseNum;
this.clauses = clauses;
}
// 检查指定的赋值是否满足合取范式
private boolean check(int[] values) {
for (int[] clause : clauses) {
boolean satisfied = false;
for (int literal : clause) {
int var = Math.abs(literal) - 1;
boolean negated = literal < 0;
if (values[var] != (negated ? 0 : 1)) {
satisfied = true;
break;
}
}
if (!satisfied) {
return false;
}
}
return true;
}
// 求解 SAT 问题,返回一个解或 null(无解)
public int[] solve() {
int[] values = new int[varNum];
Arrays.fill(values, 0);
while (true) {
if (check(values)) {
return values;
}
int i = 0;
while (i < varNum && values[i] == 1) {
values[i] = 0;
i++;
}
if (i == varNum) {
break;
}
values[i] = 1;
}
return null;
}
// 测试 SATSolver 类
public static void main(String[] args) {
int[][] clauses = {
{-1, 2}, {1, -2}, {-1, -2}, {1, 2},
{1, -3}, {2, -3}, {-1, 3},
{3, -4}, {-2, 4},
{-3, 4}, {-4, 5},
{3, -5}
};
SATSolver solver = new SATSolver(5, clauses.length, clauses);
int[] solution = solver.solve();
if (solution != null) {
System.out.println("Solution: " + Arrays.toString(solution));
} else {
System.out.println("No solution!");
}
}
}
```
上述代码中,我们定义了一个 `SATSolver` 类,该类的构造函数接受三个参数:变量数、子句数和子句的二维数组。在 `solve` 方法中,我们使用一个 `values` 数组表示当前的赋值。我们首先将 `values` 数组初始化为全 0,然后不断地尝试不同的赋值,直到找到一个满足合取范式的赋值或者所有的赋值都被尝试过。在每次尝试赋值之后,我们调用 `check` 方法来检查该赋值是否满足合取范式。
在 `check` 方法中,我们遍历所有的子句,对于每个子句,我们遍历其中的所有文字,检查该文字对应的变量是否被赋值为该文字的取值。如果存在一个子句中的所有文字都不满足,那么该赋值就不满足合取范式。
在 `main` 方法中,我们定义了一个小规模的 SAT 问题,然后使用 `SATSolver` 类求解该问题。如果存在一个解,我们就输出该解;否则,输出 "No solution!"。
阅读全文