给定n 个城市的集合{1,2, …,n},旅行商从住地城市1出发,需要到城市2、3、…、n去推销商品,最后返回城市1,若任意两个城市间的距离已知,则该旅行商应如何选择其最佳行走路线,使得所走的路程最短?(注:TSP问题可以抽象为图模型,采用邻接矩阵作为存储结构) 输入格式: 有多组测试数据,每组数据的第一行为正整数n(2<n<10),表示n个城市,接下来n行是网图的邻接矩阵,每行按点的编号从小到大的顺序输入n个整数xj(0<=xj<=500,或者xj=9999)表示行顶点i与列顶点j之间的距离,其中9999表示两顶点没有边,即两个顶点的距离为无穷。(注:边上带权的图称为网图,权值表示两个城市的距离) 输出格式: 对于每组数据,请在一行里输出旅行商所走的最短路程,如果不存在最短路程则输出"no exist"。给出代码
时间: 2024-02-25 18:58:22 浏览: 53
这道题是著名的旅行商问题(TSP问题),是一个NP-hard问题,一般使用动态规划或者搜索算法进行求解。以下是一个使用动态规划求解TSP问题的Python代码:
```python
import sys
# 旅行商问题的动态规划算法
def tsp_dp(dist, n):
# 初始化状态数组
dp = [[-1] * (1 << n) for i in range(n)]
for i in range(n):
dp[i][1 << i] = dist[i][0]
# 进行状态转移
for j in range(1, (1 << n)):
for i in range(n):
if (j & (1 << i)) != 0:
for k in range(n):
if (j & (1 << k)) != 0 and k != i and dp[k][j ^ (1 << i)] != -1:
if dp[i][j] == -1 or dp[i][j] > dp[k][j ^ (1 << i)] + dist[k][i]:
dp[i][j] = dp[k][j ^ (1 << i)] + dist[k][i]
# 寻找最短路径
ans = sys.maxsize
for i in range(1, n):
if dp[i][(1 << n) - 1] != -1 and dist[i][0] != -1:
ans = min(ans, dp[i][(1 << n) - 1] + dist[i][0])
if ans == sys.maxsize:
return "no exist"
else:
return ans
# 主函数
if __name__ == '__main__':
while True:
try:
n = int(input())
dist = []
for i in range(n):
dist.append(list(map(int, input().split())))
print(tsp_dp(dist, n))
except:
break
```
在这个代码中,我们使用一个二维数组dp来保存状态。其中dp[i][j]表示从城市1到城市i,并且经过集合j中的所有城市恰好一次的最短路径长度。j的二进制表示中,第k位为1表示集合j中包含城市k。我们使用状态转移方程进行动态规划,最后在dp[n-1][(1<<n)-1]中保存的就是从城市1出发,经过所有城市恰好一次后返回城市1的最短路径长度。
时间复杂度为O(n^22^n)。
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