用分支限界法解决0/1背包问题的代码
时间: 2023-10-22 14:33:04 浏览: 116
好的,这里给你一个用分支限界法解决0/1背包问题的Python代码,希望能够帮到你。
```python
class Node(object):
def __init__(self, level, weight, value, bound, flag):
self.level = level # 当前节点的深度
self.weight = weight # 当前节点的背包重量
self.value = value # 当前节点的背包价值
self.bound = bound # 当前节点的价值上界
self.flag = flag # 当前节点的物品选择情况
def bound(node, n, c, w, v): # 计算价值上界
if node.weight >= c:
return 0
else:
bound = node.value
j = node.level + 1
totweight = node.weight
while j < n and totweight + w[j] <= c:
totweight += w[j]
bound += v[j]
j += 1
if j < n:
bound += (c - totweight) * (v[j] / w[j])
return bound
def knapsack_bfs(n, c, w, v): # 分支限界法解决0/1背包问题
Q = []
root = Node(-1, 0, 0, 0, [])
Q.append(root)
maxvalue = 0
while len(Q) > 0:
node = Q.pop(0)
if node.level == n - 1:
continue
flag1 = node.flag[:]
flag1.append(0)
child1 = Node(node.level+1, node.weight, node.value, 0, flag1)
child1.bound = bound(child1, n, c, w, v)
if child1.bound > maxvalue:
Q.append(child1)
maxvalue = max(maxvalue, child1.value)
flag2 = node.flag[:]
flag2.append(1)
child2 = Node(node.level+1, node.weight+w[node.level+1], node.value+v[node.level+1], 0, flag2)
child2.bound = bound(child2, n, c, w, v)
if child2.bound > maxvalue:
Q.append(child2)
maxvalue = max(maxvalue, child2.value)
return maxvalue
# 测试代码
n = 4
c = 8
w = [2, 3, 4, 5]
v = [3, 4, 5, 6]
print(knapsack_bfs(n, c, w, v))
```
代码中的 `Node` 类表示搜索树的一个节点,其中 `level` 表示当前节点的深度,`weight` 表示当前节点的背包重量,`value` 表示当前节点的背包价值,`bound` 表示当前节点的价值上界,`flag` 表示当前节点的物品选择情况。`bound` 函数用于计算当前节点的价值上界,`knapsack_bfs` 函数是分支限界法的具体实现,用于解决0/1背包问题。
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