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0/1背包问题 - 分枝定界 优先队列4 v; ]) I$ T5 z
4 [& h8 r4 u- p, R- G4 `: U- Nflyfish
/ p2 d X e$ [& w: d8 \4 s
0 M. ]8 d* W8 g分枝定界branch and bound 分支定界法 分枝界限法 . M2 o/ ~8 [. a& @8 M+ F
不同的资料不同的叫法 都是 branch and bound : e: ~ _" `- U$ \" X3 p3 I/ d
在使用branch and bound 方法解背包问题时 需要使用优先队列
+ G% ]9 N7 Q% F) J0 \5 ~9 E) h d! v! h* p
优先队列使用标准库提供的std::priority_queue
- c3 a: j9 |" X8 }& ]" h C% i S' `0 y- i3 D
一 简单使用
, O+ j4 J H1 D' f8 Q#include "stdafx.h"
9 k% j0 x( r+ O# t% P* `8 _#include <iostream>
- R% D2 |$ `8 ]3 W& x; v#include <algorithm>
6 O( ~! ~; \/ c) X: ]- Y6 i#include <vector>% _; w8 A! S1 S! J7 P: l
#include <queue> // std::priority_queue
9 v9 x8 b# B' A5 M#include <functional>
) ^6 k; G, c8 a0 D* u7 E2 d- G* {int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])4 r* V- k f! W9 i
{
" l% s$ _) x b( X/ W- V std::priority_queue<int> q;- N" Z: B# D" v+ h$ P% I, o
# v# [/ o( L) K8 P4 A y' h
q.push(90);- _0 B5 G& t* ]" }5 [' x
q.push(100);; _, o5 c: s* E) h7 Z
q.push(70);. a8 R/ A' S N5 g% T5 p
q.push(80);, o' S, k8 C2 x# d
" e/ [! s# n" t9 q1 o
while (!q.empty())- R" p' Y3 t5 }- a0 C1 Y9 c4 h
{. y" @3 C* f; q3 |/ I! g0 Y8 {" c
std::cout << ' ' << q.top();
( ~0 X4 @! a% W) T4 U3 c q.pop();
. n' U `5 i) y, i- N) q }
5 j- m6 Q5 @" N; S. d" b std::cout << '\n';& L* A: V; X8 v& A9 J4 s
}/ Q# W- R9 C1 R% u
输出是 100 90 80 70 自动按照由大到小输出# e- ?5 p" i3 E' s \9 r
5 L$ }7 i/ F+ d& \9 D
二 由小到大输出则是下面代码% S- Y* o- {* J: A
#include "stdafx.h"
* f. J1 K- r* t- t#include <iostream>
" N2 @5 R% I' e& X+ d/ O6 ]#include <algorithm>
: u3 k4 l9 a; _/ e- H$ y' j#include <vector>; I' C' o, U' k- }- ~7 I
#include <queue> // std::priority_queue
: |0 A g+ B: ?0 m4 X s" x5 x+ O#include <functional>
1 d2 _5 p9 r7 j$ \1 C( {( J4 R$ }1 d
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])' K7 q* z! O& |, B6 {& k( a1 _
{
+ b* Q) z' ^3 k$ J Y' dstd::priority_queue<int, std::vector<int>, std::greater<int> > q;
9 g/ J/ x g a/ m7 r8 f
: |. x `9 d3 k( x8 |3 }0 h q.push(90);
1 K t* k. }6 W2 n8 p& T' q q.push(100);
) |. \) W& Q; t; G" ~ D" h q.push(70);5 h. ~ r$ u8 d* j2 v
q.push(80);
' |7 ]. }- {2 w( D' N while (!q.empty())0 H$ {3 n. b4 X5 W0 }) \7 J; X+ j9 H# X
{
/ O8 U- d% ]" ^0 ~ std::cout << q.top() << std::endl;
& A7 ^9 x/ p e0 Y! ` q.pop();
, D6 F0 G1 [9 V1 {9 s6 o }- {3 z1 P/ V' X, ]/ r& x7 D
return 0;
5 x$ r) h+ _0 S, {}; z+ k5 H% m! y
std::greater改成std::less由大到小输出 三 自定义类型的比较 class Node
" h( ?8 V0 q5 y- v0 S+ q{
4 s1 a; w& W1 Q7 P; J6 ppublic:
% G$ U# x8 U# H }; F; ~) [7 O, r/ e& ?( h, b
int weight;
8 V& |& O) N" Y( M/ @0 @$ Q int value;' X. Q) b; W5 i# N3 l7 A
double bound;+ q1 }- X' Z1 K1 Y4 @
) X0 S C' q2 U- s6 Rpublic:
8 c v x5 p5 ?, }. D$ S. Z# t Node(int w, int v, double b) : weight(w), value(v),bound(b){}
" E( c2 ^ |7 @$ o& J& _ bool operator ()(const Node & n1, const Node & n2)
' @( b2 ~" v! ]! l% F' t2 l {6 K5 {1 f9 W9 M' P% r- h7 F
if (n1.bound < n2.bound) return true;# l$ c1 A3 W3 z) M: ?% a/ R
1 r: @! W+ r) Z4 V/ A if (n1.bound > n2.bound) 6 f$ N/ I5 s( Q+ b1 J8 q- H
return false;+ T0 B, q. M4 ^$ L5 ?; @' J
else
n/ t+ R& b3 W3 A' T return false;//strict weak ordering 条款21: 永远让比较函数对相等的值返回false
( I. I2 Q. ?# J4 a! g }7 `% x8 N9 H7 `$ @$ m8 \% ^
( Q0 d8 ?# M" F, o
Node()2 e8 [$ F7 k$ Y3 t4 V4 V; C
{
& F5 O; c- p! ?. p, ~# V! `5 Q. ?! _* M
weight = 0;3 O8 c3 V7 P% P; |
value = 0;; v; V. x" P( h" Z; D% y R
bound = 0.0;
# t: q: ~! _( N# L' P }. Y1 B: Z a" v4 S! v) W
: T1 S. p; ~9 \% J% v) A* [- w};) t4 L+ h7 l& ~
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
$ b" c$ l% Q' I# G{0 [; J: Y) x5 X+ q6 Q
std::priority_queue <Node, std::vector <Node>, Node > q;
3 }1 E) M; O2 b' Z/ B) F( _, s! h+ [; k6 N* j$ D1 m- {% J% i: A( P
Node root(1, 7, 5.0);
3 g6 N9 g/ z- E2 B1 z" u Node branch(3, 6, 7.0);
* S* Z: H. \% Q: n* e" v Node leaf(5, 8, 6.0);' u3 f0 T: f# P" @+ h% \6 w+ Y
$ n5 b+ o m4 ^ p
1 R( C; P0 E1 ]. @ u+ \7 g q.push(root);/ u8 E& {% X0 b" [. \
q.push(branch);
3 X$ T" T* J7 F q.push(leaf);+ v' u0 R( Z% T: p! q4 [
3 r! X; Q. l, r' G while (!q.empty())9 {/ g- h1 J/ `0 w) \2 j1 M( J! W, w
{
. r5 b i' C, m, Y: S std::cout << ' ' << q.top().value;
+ ~9 a3 E9 C! A+ y0 P$ a, T2 y# N q.pop();; [1 q2 H" Y, p. k. G
}
. u( J$ S+ C# |- {9 \ std::cout << '\n';7 w E. m/ F/ h& a/ Q3 l$ |
% D+ r+ a) k1 \& N
return 0;
& g2 {) b# C8 h; Q; k}. W& U" m1 l- R
按照bound排序输出6,8 7
9 P' ^& s) P5 f+ d& S& l
' @1 W' G# J& U Z+ }
, Q) D( n1 T5 t B
( @9 {3 c- v5 x- P0 e+ {. f7 D: K/ I& f+ G7 k! ?
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zan
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