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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
5 Y+ |* b# Z# w9 Z+ [! d$ p* S  s: ]6 D3 {
flyfish8 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! N8 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_queue8 R1 V9 N: j5 J2 {/ c' N
#include <functional>
; ]3 Y$ l) s' ?% U& Lint _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_queue0 }+ 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 Vint _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* qpublic:
- 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 i2 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 Nstd::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 J4 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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