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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
2 W' L9 I6 C! o$ ^
' ~8 l* E( X) x! n+ m: \9 ?
flyfish
' B+ H: d2 H" d
3 w- v: m {5 y2 L7 o
分枝定界branch and bound 分支定界法 分枝界限法
6 s! {9 d. X# _( `
不同的资料不同的叫法 都是 branch and bound
" S6 Z7 Y! T# R9 O: J
在使用branch and bound 方法解背包问题时 需要使用优先队列
8 x F) p- f2 x" a) y: L9 T
: w/ l, |' F+ \6 p( S* ~
优先队列使用标准库提供的std::priority_queue
, g. E! j- ?2 ]9 n2 e
/ b! I7 Y; T' }3 N$ c
一 简单使用
; o: w) {$ t$ X B
#include "stdafx.h"
" d/ [8 o: S" e7 C( J# v
#include <iostream>
+ p1 ^' X7 A+ }$ a+ d% H
#include <algorithm>
( x6 x5 ]" P! X' U( _$ `( z/ {
#include <vector>
5 B9 Z! o! U- u, X3 Y6 O$ P d
#include <queue> // std::priority_queue
a1 V7 B1 B# D3 {2 |+ Y3 g. ~0 ?8 s
#include <functional>
7 [- H, G ]6 u9 o
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
: k$ ~! t* p9 z
{
6 E6 [; X0 m$ p4 o; |2 \+ r5 S
std::priority_queue<int> q;
$ `" P: b4 l' g8 K- Y" X- b' W% B
/ e% |6 T! C* a- G* O2 ]' x) Y( j
q.push(90);
" n* T( i# k* C& d
q.push(100);
+ J1 T1 l. d6 |
q.push(70);
) G. l* C+ F P$ ^9 T
q.push(80);
8 I0 Y% h2 d% ~9 z
6 S Z, X3 W' W# ~- ]
while (!q.empty())
* k% @: M. x# l* `' l
{
7 z! g2 e: E' k) h8 g
std::cout << ' ' << q.top();
9 E; S$ r( m/ U! i
q.pop();
3 G0 ?- y' {0 |% Q9 E
}
. S/ W8 l) G, F% z* U
std::cout << '\n';
7 V+ s- ~ z; f$ Z; d9 W
}
6 j4 O2 ?- t" C8 h
输出是 100 90 80 70 自动按照由大到小输出
7 N' ^' O$ i$ c% g8 w0 P
6 K% r$ j# W0 j
二 由小到大输出则是下面代码
/ A7 L) z) I, w l" L' B
#include "stdafx.h"
( ~. \/ J1 |2 j
#include <iostream>
# J) A( M5 w( E- d$ \' ^* O
#include <algorithm>
5 Q- \, R) q2 G* @4 ]" v# V
#include <vector>
* M+ K) O* Y) c9 y$ W7 J6 \
#include <queue> // std::priority_queue
4 R' y3 J9 `3 d# I) m7 W/ d) p# X1 T
#include <functional>
8 V4 ]3 ~1 j P3 L
) L/ u5 @: R$ g/ A9 x" K
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
$ H0 h6 e; `. Q& Q' c% a# A6 i
{
/ }5 I7 C- F$ d' X3 Z0 Z
std::priority_queue<int, std::vector<int>, std::greater<int> > q;
7 t/ T, h% o6 G" K' Z: D- E
' h2 w6 v7 r7 ~
q.push(90);
/ L2 }. O' m1 J& s! q
q.push(100);
, i1 d7 _: ?: D1 s# z, Z1 T h
q.push(70);
3 v; h* ~% `* F. T3 _- E
q.push(80);
; q& }+ ~( b2 c' t9 S3 H) a4 |
while (!q.empty())
% w( J- t+ g& i# M7 j
{
8 E! H. P: \1 l+ A
std::cout << q.top() << std::endl;
" j4 k4 V" b4 q
q.pop();
- ?% t6 @0 G! E, F4 ^
}
- J. @$ I5 J% Z, J4 z, l
return 0;
" i. `$ v n6 A& ?+ k# k; O
}
) {1 @1 ]% }% }& u# E
std::greater改成std::less由大到小输出
三 自定义类型的比较
class Node
2 N; b- ]4 w3 E( S; F/ b1 [
{
2 k0 n! |' V0 \9 r, F* N9 \
public:
. W+ z3 J2 v! N2 E8 ]6 P) L/ J
! O( H. f) P4 x: x" H
int weight;
: O$ O( F( F" C* o
int value;
* @* t' U9 F9 D% h. I a/ E3 J x% q
double bound;
. H( ?4 Q1 Z( M' l2 H( ~
. W. D; H: p8 h$ ~& O
public:
0 o3 _: g) J$ {2 I; q1 r
Node(int w, int v, double b) : weight(w), value(v),bound(b){}
# C( O3 h. U8 x/ E# d+ t& b+ G
bool operator ()(const Node & n1, const Node & n2)
4 Y- r: m5 u6 V$ A; ?2 X; Q
{
$ v( ?; B4 q U* O L3 w( [; b
if (n1.bound < n2.bound) return true;
7 \1 y5 S8 w7 n, i2 U% }
2 N L# \ H- G+ }
if (n1.bound > n2.bound)
; i O, E* w2 K
return false;
4 L4 f: o8 j" E1 |$ ?
else
- v% O4 s0 N* }+ U, w3 {8 C
return false;//strict weak ordering 条款21: 永远让比较函数对相等的值返回false
3 x. N: r, m: w! L- j* H
}
8 n* f7 u* T" |8 G, N
2 }8 L" h5 g( z: @. X
Node()
) N- z1 n D4 _
{
: ~2 }$ ?+ t$ I' n+ c9 V
$ y) S4 F% L, s! n, R$ g( u$ P
weight = 0;
( [1 ~( M+ O7 k. s
value = 0;
$ T# @3 m0 f, m1 b
bound = 0.0;
m# M+ L2 O/ c" g/ n6 _
}
* f4 \6 I8 I' i$ A% D
+ Z7 J" S% H' r
};
; H* d8 ]3 o+ j
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
" O; ~+ z. q% o" g/ M; C
{
. S1 D; `4 j& L2 k
std::priority_queue <Node, std::vector <Node>, Node > q;
: U) r: B; F- B8 H3 }0 e* {
2 Q& w- {1 J# K, _* U9 y' \
Node root(1, 7, 5.0);
) m) Z0 x' v' F, Y0 V% K
Node branch(3, 6, 7.0);
3 [2 E6 n1 X6 b( B; e0 P/ e
Node leaf(5, 8, 6.0);
& d7 ^5 Q4 ^, W0 P
# r4 W$ `& \* i
! I1 }) {5 [+ [5 f2 c
q.push(root);
9 V1 j2 z0 C8 U3 r
q.push(branch);
( l# r! m7 e2 i& t* D" \/ L" M$ [
q.push(leaf);
1 {8 x, v, h7 ^8 [
6 @6 E; S5 X2 A
while (!q.empty())
9 l0 g/ o) p: I/ q1 o0 @" m+ i
{
E& E& }0 {. q) Q6 C2 \5 S& m
std::cout << ' ' << q.top().value;
7 r3 G, T" h" o! o5 _' I n# F
q.pop();
) p% G$ p$ R1 p0 I
}
7 [7 P; N7 }; q$ f# V( K8 E
std::cout << '\n';
. s$ q6 E! P8 j: R( N' i( p
% o" o j. m2 p0 D
return 0;
) f4 o2 i* j- @ x$ D
}
5 w, i& t& L; q2 j K% p
按照bound排序输出6,8 7
$ C5 T9 r( ]7 F
, _; d0 X/ a$ k2 Q7 o. q. E, l
1 l0 l/ {, s# h9 n, t
( T* v9 \$ T* r- u r! g7 S
; B4 s; j4 r# U6 R: j
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