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标题: 0/1背包问题 - 分枝定界 优先队列 [打印本页]

作者: 佛自业障    时间: 2018-10-31 09:14
标题: 0/1背包问题 - 分枝定界 优先队列
0/1背包问题 - 分枝定界 优先队列* [- O3 @" y0 X7 _, N2 w
4 \- e( p3 E. }" r2 F+ y
flyfish
+ L: [8 U& _8 @8 x9 q9 A" m: L' A
& A4 T! L" ]3 {; n+ G5 D分枝定界branch and bound 分支定界法 分枝界限法 5 ?' [/ V, v' @7 P
不同的资料不同的叫法 都是 branch and bound 2 A" f/ H+ ?$ d: `# H
在使用branch and bound 方法解背包问题时 需要使用优先队列
4 D" `% x' f0 r; s8 F( l2 o7 t0 A6 `' U2 u/ S, q
优先队列使用标准库提供的std::priority_queue$ h* D- M$ ?! R5 s: x& A6 [4 R

7 \0 Y0 S- o& J+ p: A一 简单使用% [3 u( q: }6 L6 h7 N- M3 \! ~& t
#include "stdafx.h"
8 n: O; C/ T, j) E7 O#include <iostream>  {. h3 ]- w2 p9 a& s
#include <algorithm>: Z2 v6 P1 r) V0 s/ m  m' A
#include <vector>( x! G; X% N& a
#include <queue>          // std::priority_queue4 P# J- C4 ~/ [7 _! b" O6 @) o
#include <functional>9 v& z% H8 }7 C2 ~
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])1 d, H- m$ n. f1 U
{
! [! t4 I$ F- B2 l    std::priority_queue<int> q;
! r4 Y  a# p7 y/ H( g
) c4 H4 B& c- B    q.push(90);
' x: i9 F5 Q/ r    q.push(100);
$ t1 c! q4 n: g6 S1 {1 w    q.push(70);
# u: I/ Q8 d0 S! n9 D4 ^" [+ Y4 ^3 c    q.push(80);7 Z1 Q- r7 g8 j' D  W/ K: n

4 g* j3 P& T1 ~: N1 i    while (!q.empty())) v8 _5 ?! B+ v% j( |& C
    {+ Y. L/ n+ V4 H( w, l
        std::cout << ' ' << q.top();' T1 C* L0 z* N: u9 X
        q.pop();
7 ?& M4 o3 p4 T    }. g1 u' V# G+ _
    std::cout << '\n';8 F8 g; e5 Z; @$ k, e6 k
}
' D4 ~5 X' A+ Z. B) v/ i; g1 n, p2 S输出是 100 90 80 70 自动按照由大到小输出
/ x1 E$ c6 f+ e4 U+ k, p
5 H% s: g" {% B; J二 由小到大输出则是下面代码
- l( U" e% D' A8 j9 {#include "stdafx.h"9 g% P6 c+ Q) y" ~7 j) ?: B
#include <iostream>' J: m# c1 d$ G2 k- K- e6 r
#include <algorithm>
/ R& ~+ X% ~  m7 h- [+ A' r#include <vector>6 x: r8 V0 V( U) i0 j4 I6 i
#include <queue>          // std::priority_queue' F; w% v  j8 [/ y( J. b- k' F
#include <functional>8 `* B9 Z; s% k

- I6 A0 G3 D/ a" s+ Q- M% M1 sint _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
/ i# }5 g2 r2 D* Q0 B  e{8 Q4 r! R; q' r9 b, i# a0 L
std::priority_queue<int, std::vector<int>, std::greater<int> > q;7 y% u. a; q. [, H1 F" }0 f

& ^# ~$ d2 h$ M3 n! {8 H    q.push(90);9 t4 t. u' k" |3 v7 z6 ?& v
    q.push(100);( G0 O/ O7 ]! H7 a1 _
    q.push(70);
  B, c; H) L7 h, g$ v, V    q.push(80);
. B/ M9 E; R# t/ W" n: [+ b    while (!q.empty()), n3 H) {2 N$ T2 Q+ j& n# L
    {
. C" V1 V! P. T5 H: ^$ r        std::cout << q.top() << std::endl;- v& `; g, ?, U# `2 O! n
        q.pop();
4 q7 h/ w( ?6 V  M7 v6 Q    }8 ]0 j$ t* Q3 E4 Y( a# v
    return 0;
& K/ O0 G. F" C7 i, j}
( }' m9 }. u5 ~

std::greater改成std::less由大到小输出

三 自定义类型的比较

class Node
) c/ m' W+ x7 H* `. r# i5 ]{
/ j/ c1 z* q* ~. Upublic:( p! A7 R! P  r/ o6 {3 R8 K
2 E, T: j/ j" @6 |6 ]0 ~8 m
    int weight;
2 u2 q# T, F( E8 J- {    int value;4 c$ R$ P) Z; W
    double bound;/ u. P- \% l; w3 Z8 ?8 w, }
0 y, r3 t0 s5 ]9 c2 w& N
public:  I7 `! V+ p; J
    Node(int w, int v, double b) : weight(w), value(v),bound(b){}# A& ~* o2 k+ a! c* J4 `( c$ ^
    bool operator ()(const Node & n1, const Node & n2)
) p8 T4 M* \. c( J4 i+ a& M( w3 @* ]    {, J1 k, Q' F) K- E- f9 K
        if (n1.bound < n2.bound) return true;
( E1 i  N* l; g# X! P' }/ s% v, p7 l
        if (n1.bound > n2.bound)
$ z# x! Q' h' T3 n            return false;8 ^; k# B) N5 x0 V' l% ^+ t& s
        else
9 `9 z0 J6 U  L3 ~) x        return false;//strict weak ordering  条款21: 永远让比较函数对相等的值返回false  
% O! d$ d) E/ A  ^% j2 i) d    }
* u/ _9 [& j0 W, _/ C& n; E. P$ x& Q% T  ~0 D. f
    Node()! W8 N5 C0 B0 a
    {( }1 H! x% }2 W. e. `
; d! Q) K) {9 d' I# @
        weight = 0;
- L- i5 ~4 l! ~% X4 s5 t        value = 0;
( c( ]9 n( N" N7 v/ J! E        bound = 0.0;8 i: L0 Q5 x: K, t! U) X, x( Z
    }7 s1 O  [% m* ]3 _, `

- L- _& M' [+ o, d};
' W  |( r* l/ X' r+ kint _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])# C* T6 b) e7 Y! Q  o' O
{3 A, {# A! K8 O6 ~
std::priority_queue <Node, std::vector <Node>, Node > q;& g$ {2 A8 _6 r

' [" F$ W( ^2 ^+ H" ^, g3 q( ~0 L        Node   root(1, 7, 5.0);
; f1 k  K: ?1 E) l0 n% |        Node branch(3, 6, 7.0);
+ ^  }/ t8 T3 u# L# d8 o        Node   leaf(5, 8, 6.0);% z9 ~7 n$ d8 p2 W0 Y! _

4 G' f. @  G2 a/ F6 z) k" I% q( I$ c0 M8 {- X" n- g% F
        q.push(root);) N, J* m$ E7 P$ U# Q- V' f
        q.push(branch);
5 ]6 j1 C7 Y  P! \# n        q.push(leaf);) I% Z) ~9 |5 d- r0 A
( s$ w7 t, X2 i1 M; }7 S
        while (!q.empty())
' ?4 b+ E4 w- V7 R        {% _5 g' N; L! U( M/ W
            std::cout << ' ' << q.top().value;
2 Z: u5 K% N( j: {* ~            q.pop();
1 Q6 u$ ]4 V+ d3 w        }* F+ `) B6 l$ m9 ~. @0 [
        std::cout << '\n';
0 S5 C9 Z# ?7 u) m9 e* S% }* T' t' K
& D& N3 ^( `. _5 a6 r. r( k    return 0;
4 w, M( |; S9 P4 J# V* E}7 n7 ~2 J+ I2 Q4 n
按照bound排序输出6,8 7
/ C* C- F; T7 ]3 w( p5 q" P* A* \! k

$ O( f2 e* Q& I, U, y$ i8 M" s
7 K, Z% r5 M8 I; F  r8 K3 x
* q3 Q9 n9 ?7 T5 k# @4 t0 x  U




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