请用Python代码解决以下问题:一销售商从n个城市中的某一城市出发,不重复地走完其余n—1个城市并回到原出发点,在所有可能的路径中求出路径长度最短的一条。本题假定该旅行商从第1个城市出发。对每个测试例,第1行有两个整数:n(4≤n≤10)和m(4≤m≤20 ) ,n是结点数,m是边数。接下来m行,描述边的关系,每行3个整数:(i,j),length,表示结点i到结点j的长度是length。当n=0时,表示输入结束。输出最短路径长度所经历的结点,最短的长度。输入样例 4 6 1 2 20 1 4 4 1 3 6 2 3 5 2 4 10 3 4 15 0 输出样例 1 3 2 4 25请按此输入样例与输出样例重新写一遍完整代码

时间: 2024-02-24 11:58:59 浏览: 91
下面是使用 Python 解决旅行商问题的完整代码。其中,我们使用了动态规划算法来求解最短路径长度。 ```python import sys # 动态规划算法求解旅行商问题 def tsp_dp(graph, n): # 初始化状态矩阵 dp = [[sys.maxsize] * (1 << n) for _ in range(n)] for i in range(n): dp[i][1 << i] = 0 # 依次枚举已经访问的城市集合大小 for size in range(2, n + 1): for subset in get_all_subsets(size, n): for i in range(n): if not (subset & (1 << i)): continue for j in range(n): if i == j or not (subset & (1 << j)): continue dp[i][subset] = min(dp[i][subset], dp[j][subset ^ (1 << i)] + graph[j][i]) # 找到最短路径长度 ans = sys.maxsize for i in range(n): ans = min(ans, dp[i][(1 << n) - 1]) return ans # 枚举所有大小为size的子集 def get_all_subsets(size, n): subsets = [] dfs(0, 0, size, n, subsets) return subsets def dfs(start, subset, size, n, subsets): if size == 0: subsets.append(subset) return for i in range(start, n): dfs(i + 1, subset | (1 << i), size - 1, n, subsets) # 测试代码 while True: n, m = map(int, input().split()) if n == 0 and m == 0: break # 构建距离矩阵 graph = [[sys.maxsize] * n for _ in range(n)] for i in range(m): x, y, d = map(int, input().split()) graph[x-1][y-1] = d graph[y-1][x-1] = d # 使用动态规划算法求解最短路径长度 ans = tsp_dp(graph, n) print("最短路径长度为:", ans) # 输出最短路径 path = [0] visited = [False] * n visited[0] = True current_pos = 0 remaining = n - 1 while remaining > 0: next_pos = -1 for i in range(n): if not visited[i] and (next_pos == -1 or graph[current_pos][i] + dp[i][(1 << n - 1) - 1] < graph[current_pos][next_pos] + dp[next_pos][(1 << n - 1) - 1]): next_pos = i path.append(next_pos) visited[next_pos] = True current_pos = next_pos remaining -= 1 print("最短路径为:", " ".join(str(x+1) for x in path)) ``` 上述代码中,`tsp_dp` 函数使用动态规划算法求解旅行商问题。其中,状态矩阵 `dp[i][subset]` 表示从城市 0 出发,访问子集 `subset` 中的所有城市,并以城市 i 结束的最短路径长度。状态转移方程为:`dp[i][subset] = min(dp[i][subset], dp[j][subset ^ (1 << i)] + graph[j][i])`,其中 j 是 `subset` 中除 i 以外的任意一个城市。 最终,我们可以通过遍历状态矩阵 `dp[i][(1 << n) - 1]`,找到从城市 0 出发,访问所有城市并回到城市 0 的最短路径长度。同时,我们也可以根据状态矩阵回溯出最短路径的具体路径。
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