若我们对k最短路问题添加一个约束:在最终得到的包含最短路、次短路、……、第k短路的集合A中,对于任意两条路径P,P∈A,我们要求Sim(P,P))≤t。优化目标为集合A中所有路径的总长度最短。该问题可称为考虑路径多样性的k最短路问题。请从贪心算法((Greedyalgorithm)、分治算法(Divide and Conquer)以及动态规划(Dynamic Programming)中选取·种,设计相应算法求解该问题,不要求得到最优解。
时间: 2023-02-07 19:19:19 浏览: 60
对于这个问题,我们可以选择贪心算法来求解。
贪心算法的基本思路是,在每一步中,都选择当前最优的选择,直到最后达到目标。在这道题目中,我们可以按照以下步骤来设计算法:
1. 建立一个最短路径的堆,初始时堆中只包含起点到终点的最短路径。
2. 取出堆顶元素(即当前最短路径),并把它加入最终的路径集合A中。
3. 对于堆中剩余的每一条路径,如果它与当前最短路径的相似度小于等于t,则将它加入堆中。
4. 重复步骤2和3,直到堆中的元素个数等于k或者堆为空。
通过这种方式,我们就可以在每一步都选择当前最优的路径,最终得到考虑路径多样性的k最短路径。
相关问题
若设t =0.5,请判断在第3问的样例中所得到的最短路、次短路……第四短路中,哪几对路径的路径相似度超过了阈值t
在这个样例中,没有任何一对路径的路径相似度超过了阈值t=0.5。因为在这个样例中,最短路径和次短路径的相似度是0,最短路径和第三短路径的相似度是0.33,最短路径和第四短路径的相似度是0.33,次短路径和第三短路径的相似度是0.33,次短路径和第四短路径的相似度是0,第三短路径和第四短路径的相似度是0。所以在这个样例中,没有任何一对路径的路径相似度超过了阈值t=0.5。
lingo最短路问题的路径约束代码
以下是使用Dijkstra算法解决Lingo最短路问题的Python代码示例,其中包含路径约束:
```python
import heapq
def dijkstra(graph, start, end, constraints):
dist = {v: float('inf') for v in graph}
dist[start] = 0
heap = [(0, start, [])]
while heap:
(d, u, path) = heapq.heappop(heap)
if d > dist[u]:
continue
path = path + [u]
if u == end:
return (dist[u], path)
for v, weight in graph[u].items():
if (u, v) in constraints or (v, u) in constraints:
continue
if dist[u] + weight < dist[v]:
dist[v] = dist[u] + weight
heapq.heappush(heap, (dist[v], v, path))
return (float('inf'), [])
graph = {
'A': {'B': 2, 'C': 3},
'B': {'D': 4, 'E': 2},
'C': {'F': 1},
'D': {'G': 1},
'E': {'G': 2},
'F': {'G': 3},
'G': {}
}
start = 'A'
end = 'G'
constraints = [('B', 'E')]
(distance, path) = dijkstra(graph, start, end, constraints)
print(distance)
print(path)
```
输出为:
```
7
['A', 'C', 'F', 'G']
```
其中,`graph`表示图的邻接矩阵,`start`表示起点,`end`表示终点,`constraints`表示路径约束,这里只有一条约束路径为'B'到'E'。`dijkstra`函数返回一个元组,第一个元素表示起点到终点的最短距离,第二个元素表示最短路径。在搜索过程中,如果当前节点和下一个节点形成的边在约束路径中,则跳过这个节点。