使用回溯法解决工作分配问题的算法设计
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更新于2024-09-13
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算法设计工作分配
工作分配问题是指将给定的工作分配给多个人,以使总费用达到最小的一种优化问题。该问题可以使用回溯法来解决,通过递归函数来搜索所有可能的分配方案,并记录最小的总费用。
在这个问题中,我们需要定义两个数组c[i][j]和v[j],其中c[i][j]表示将工作i分配给第j个人所需的费用,v[j]表示第j个人是否已分配工作。如果v[j]=1,则表示第j个人已分配工作,否则表示未分配工作。
为了实现回溯法搜索,我们可以使用递归函数backtrack(i,total),其中i表示递归深度,total表示当前总费用,s表示当前最优总费用。该函数的实现过程如下:
1. 如果total>=s,则不是最优解,剪去相应子树,返回到i-1层继续执行。
2. 如果i>n,则算法搜索到一个叶结点,用s对最优解进行记录,返回到i-1层继续执行。
3. 采用for循环针对n个人对工作i进行分配(1≤j≤n)。
I. 如果v[j]==1,则第j个人已分配了工作,找第j+1个人进行分配。
II. 如果v[j]==0,则将工作i分配给第j个人(即v[j]=1),对工作i+1调用递归函数backtrack(i+1,total+c[i][j])继续进行分配。
III. 函数backtrack(i+1,total+c[i][j])调用结束后则返回v[j]=0,将工作i对第j+1个人进行分配。
IV. 当j>n时,for循环结束。
在主函数中,我们只需要调用一次backtrack(1,0)即可完成整个回溯搜索过程,最终得到的s即为所求最小总费用。
通过分析可以看到,工作分配问题是一个典型的组合优化问题,可以使用回溯法来解决。该方法可以搜索所有可能的分配方案,并记录最小的总费用,但是其计算复杂度较高,需要根据实际情况进行调整。
在实现该算法时,我们需要注意递归函数的实现和优化,避免出现栈溢出等问题。此外,我们还需要考虑实际情况下的人员和工作的限制条件,以确保算法的正确性和有效性。
2009-04-02 上传
2024-05-06 上传
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wallace19920503
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