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标题:
0/1背包问题 - 分枝定界 优先队列
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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
5 Y+ |* b# Z# w9 Z
+ [! d$ p* S s: ]6 D3 {
flyfish
8 u3 w* w+ Q8 g0 V
6 [2 O$ A9 J6 [% u+ H) ^3 r
分枝定界branch and bound 分支定界法 分枝界限法
/ C1 W6 O( Y4 e7 }
不同的资料不同的叫法 都是 branch and bound
1 b( }4 F% H* E" A
在使用branch and bound 方法解背包问题时 需要使用优先队列
9 J* |, Y9 Q4 e! N
8 k U4 t) |! v# r$ @. ?" x, t
优先队列使用标准库提供的std::priority_queue
8 ~% e- K3 {7 [- ~! J) { A
+ y; F! |; b: R
一 简单使用
2 {: P2 I7 q+ b7 b+ B& x9 M5 I
#include "stdafx.h"
7 I+ J3 t5 v; [7 n
#include <iostream>
' F2 U: Y8 z i7 w/ @
#include <algorithm>
4 B2 M: G: d9 ~! p" U9 H; J0 O
#include <vector>
% a$ u& k, d0 `# P M0 N3 ~4 |/ o2 B
#include <queue> // std::priority_queue
8 R1 V9 N: j5 J2 {/ c' N
#include <functional>
; ]3 Y$ l) s' ?% U& L
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
6 R, i# A& u0 r4 d% z
{
# e; ]% D9 k8 S" E5 P
std::priority_queue<int> q;
; b9 A* F0 _3 C
' }. t8 n) ~- R& s' h" j: m2 _
q.push(90);
3 @* N) X% M& R( g* q( y
q.push(100);
- s( ~4 N* \) F7 U. @' |# J# \7 G
q.push(70);
$ B) G+ O( {5 a2 [- A$ s
q.push(80);
* B% r& p- E* R) H6 @4 i! d3 G# N6 L
& r6 q; x) a& e2 q. c7 U* n0 ^
while (!q.empty())
. Q. W4 j, F- P& \8 u* z: C
{
$ I# r" z1 B3 ]2 ^
std::cout << ' ' << q.top();
; k" _; n$ N% `6 u' d3 P1 f) M
q.pop();
* m8 [& a1 d$ X" t: ^/ `# |9 ~
}
* h- e, u( p% u# T1 c
std::cout << '\n';
8 z, n& T) F/ V0 ^; }
}
* H) l& y& m( @5 s" G, e7 g, k T8 k
输出是 100 90 80 70 自动按照由大到小输出
& J0 D& ]5 N5 H; T- d
- @4 [7 I9 g( K3 w W, u; U G8 e! L
二 由小到大输出则是下面代码
+ i5 e7 J2 X4 i
#include "stdafx.h"
x6 A9 B; f( P1 W
#include <iostream>
2 E; k; R! j/ [1 G% n
#include <algorithm>
H9 R& L! O$ U* r
#include <vector>
* k2 h. O+ G! m' f9 E7 r
#include <queue> // std::priority_queue
0 }+ J4 Z8 \; p5 e/ j* r. a
#include <functional>
8 {$ z7 A+ Y' D/ `3 {' G7 O
$ u% v t) `5 B- ~* R/ Z5 W7 V
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
& O8 Y3 |' H$ [
{
- k% i/ N- m1 x6 k+ P
std::priority_queue<int, std::vector<int>, std::greater<int> > q;
9 Y: A* U9 m1 a- N. D
$ F8 w) r3 S$ G' b$ }
q.push(90);
6 u z% z: o4 t, b) ?
q.push(100);
) D1 U8 r, n/ O# L& j( W
q.push(70);
1 h1 S; q5 Q7 N* ^! Y$ c
q.push(80);
U+ M- ?$ ^6 r3 N
while (!q.empty())
4 \$ ^3 H& T0 \, m% u0 ^) [$ v4 J
{
' N2 n- H: ]/ N+ t% Z7 ]
std::cout << q.top() << std::endl;
# O/ n$ S3 c% X- y, o2 o
q.pop();
6 D* q* b) |0 a- E
}
o! J D: r/ r
return 0;
6 F! q3 E& e8 i- c7 f) V K
}
. B' M8 j6 j3 b$ w, o
std::greater改成std::less由大到小输出
三 自定义类型的比较
class Node
' _. P! s& h1 }* Y; G; q
{
2 P0 S o3 m3 _! D* q
public:
- L9 e z* t& |+ s0 V' h( s
) M! \+ R8 D6 b
int weight;
& H3 R9 q9 j+ J* p0 n1 d$ @2 x- Y8 v
int value;
3 b) |2 e) v. T% L' k
double bound;
2 e4 p U: ^! w* O( l7 x- m
& A3 l$ p3 \; G) n7 `1 g* o3 `. t
public:
' U% {) k2 g5 g' Q: S
Node(int w, int v, double b) : weight(w), value(v),bound(b){}
7 c! p9 l6 D- |% r
bool operator ()(const Node & n1, const Node & n2)
/ s+ X1 j9 q& j' L
{
$ a1 d- x0 ?! v3 C9 [0 W
if (n1.bound < n2.bound) return true;
3 j$ i, Z X9 i
2 V' f; a# s4 J7 p- ] _% @
if (n1.bound > n2.bound)
# b- I! w: J" B5 J: c
return false;
" V/ H x( M; ]0 |9 }( F) _0 Y- W" g
else
! w5 I$ z: E" d
return false;//strict weak ordering 条款21: 永远让比较函数对相等的值返回false
Y! e9 |( Y1 w" F- ^! q
}
/ ]/ @, L! N9 r+ `3 d3 E
. ^2 t+ `% b; a5 T3 y) L+ P0 \
Node()
- [7 R( t6 G ?
{
5 A$ ~5 E: |" w$ F; [2 J& W
x& t* L9 U& m8 M& s: ^ l% W
weight = 0;
( x% V e6 a) R5 M- D! Z& g" m. t
value = 0;
2 U9 i- R& _+ T- j, Y' P0 O
bound = 0.0;
" h: L( q1 }. o7 V
}
1 P: `2 n. `6 U; r# j
% P5 D$ C; l6 ^# ~0 L0 C! Y7 [
};
/ a) G0 b% Z: ? a
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
0 s3 [9 b {' J4 q+ j7 ~
{
5 r" r3 o- L$ p P& N5 N
std::priority_queue <Node, std::vector <Node>, Node > q;
. B/ ~7 G% a7 z! ?! F. S8 H7 M
8 e9 E1 {" m; ^2 g! i) r
Node root(1, 7, 5.0);
0 K1 E4 f2 |" O9 a: }& n
Node branch(3, 6, 7.0);
% y5 p$ h7 d1 n
Node leaf(5, 8, 6.0);
$ }6 v" H, {- f4 c3 N" a
; N4 ]' r2 F M) [, K# K% L
- A* ~. e% u' S$ I* ^* a
q.push(root);
9 V8 s3 v6 q6 Y) y" N" J
q.push(branch);
" r) Z0 B% i8 Y4 R# ~; O% {8 }
q.push(leaf);
. b" z# G- q, h# U. c+ c) j
; y( S: n/ J8 s2 @2 o
while (!q.empty())
% d) Y- I# W2 l! R. Z* |- }
{
\9 B3 u t5 E8 u- T+ r/ `& U
std::cout << ' ' << q.top().value;
2 I& z8 J( s! S# j% h: I6 s) z
q.pop();
6 _5 `2 }% t& N% C4 ?+ u2 V( e
}
) d: v# E: Z, w; w- T% j' M! Y
std::cout << '\n';
# V2 w) G z8 R7 m7 `
" H3 p8 H& x5 _. [& ?
return 0;
& m9 h8 [; I( K5 ?3 }1 x0 b
}
! o; G2 t5 f) g, M5 D& x0 Z; j
按照bound排序输出6,8 7
( ^% t: {: B$ W% m! {- i2 d7 J
4 e. b& F9 Y8 c6 a3 ^2 p' k
' u6 Y- E8 E& H/ q5 {/ l" R
1 n6 B$ m+ s8 u* W
& K# D, I% D% D
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