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0/1背包问题 - 分枝定界 优先队列
2 D* H" f- u, }7 Q* W5 \3 X4 a* R8 w" u
flyfish
1 O% h* C0 N) d3 h- x0 o* s5 A* x7 A8 `9 f9 M% C6 \: O
分枝定界branch and bound 分支定界法 分枝界限法 1 @/ q; w" P5 ]: t6 W t5 O
不同的资料不同的叫法 都是 branch and bound , v, ]/ D: N- F& E4 p
在使用branch and bound 方法解背包问题时 需要使用优先队列
# {+ C* c6 f( M( f; N% G
2 Q R- b3 `9 c5 U优先队列使用标准库提供的std::priority_queue4 b- x. P9 n6 E' |. ~
* n( {' W0 q! o* K) Y1 s/ C
一 简单使用: Z3 R+ p* h1 ^# W4 S% ^
#include "stdafx.h"
6 M- n- s E; K5 J#include <iostream>) _& O) u( @) O1 h5 s+ C5 K' B
#include <algorithm>
3 F7 l7 M7 R; Y0 N5 m/ L6 `#include <vector>
4 ^" ~ X P$ q9 L#include <queue> // std::priority_queue
& l3 ~ [# U% M# _+ T5 U+ [. k7 E#include <functional>5 V/ ^; F, _2 g& c3 m! r
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])* ?$ i" F6 K1 p6 R9 K& k
{
2 g( x4 S2 [+ d std::priority_queue<int> q;
/ k, P' k, Q! i: |" [3 f3 h; e; w/ L1 g+ M, D. ?
q.push(90);# S- b: ?4 W% z6 M- _' \
q.push(100);
2 V5 j- v% _3 r1 T q.push(70);7 [. p) h5 D6 a7 E r, M& _
q.push(80);6 r! M! c2 X$ _" p6 |: ^8 S9 a% u8 U
+ k5 \7 [& H/ _" f) z% Z* [: \
while (!q.empty())
- Y" K6 d1 ^ X: n {
h+ W8 C# {1 Z. [4 D$ h std::cout << ' ' << q.top();
@8 \0 z% g6 N% s5 p* u q.pop();1 ^. _$ X5 a& S$ [
}
- p( r( U9 M& ]" A0 d std::cout << '\n';
3 n$ ?1 c8 A/ D- k0 K}
$ x8 u/ r, Q: S1 H' C5 v( f/ C输出是 100 90 80 70 自动按照由大到小输出4 N! f1 @1 j( O% _
) C U' S( U ]9 d( o; \/ ~二 由小到大输出则是下面代码
1 C, S* d0 n" N2 R0 K, [2 d) R#include "stdafx.h"
% o# t6 R4 _3 r# a+ Y) J#include <iostream>1 J3 p9 R9 G8 U" x* G
#include <algorithm>
: h+ A5 n4 l& O% A$ i- t( Z6 O+ ?#include <vector> C1 O0 w/ M* o9 x
#include <queue> // std::priority_queue
- X+ S7 ^. N" z, q& E1 W& X* y#include <functional>
; i! A4 w- p7 d ]% V
: h0 L# f, |$ p; O7 C# ~6 O- Pint _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])- `' @% D [0 j* ~8 b h7 g k! ]7 p
{: I8 {) B5 Q& Q- d& d
std::priority_queue<int, std::vector<int>, std::greater<int> > q;& R: g/ \. V$ R2 m- \6 a
( e. Z" L3 h7 B q.push(90);% S. o! r0 O0 I( j* H
q.push(100);2 I$ |4 b- I5 V) d6 r
q.push(70);
: M, H0 q# H; R, e+ r! ? q.push(80);( V+ `! L) R) E6 ?% A
while (!q.empty())1 @6 X, j, u- c0 k3 W8 M. |: k2 e! ~* D
{3 y4 M$ r& n! y: V( w
std::cout << q.top() << std::endl;$ V+ `: k( C& D9 `2 s% E
q.pop();
/ r/ ^9 O2 o# t, C+ ^ }* p! R: W$ E/ h( o) U* g
return 0;# t4 t; l# b$ Y& U& E7 B
}+ i1 @" H; L9 j( K
std::greater改成std::less由大到小输出 三 自定义类型的比较 class Node# e$ Z. P& @ P& L+ X
{
c/ S$ Y! } U0 ? npublic:
! o: v+ l, X$ P9 } H( ]
- j. @0 L5 t9 A5 C B' V8 m; j9 D, w" g int weight;
8 D4 z5 B- g' q* c! E6 i" r j7 a int value;2 f9 }5 v- b/ w
double bound;
/ t% p% h, \( g: N
" \* J0 H% u# T' ~( tpublic:
) a% }7 T6 a% N8 x9 P Node(int w, int v, double b) : weight(w), value(v),bound(b){}
1 f$ g. g3 X y8 z3 c z bool operator ()(const Node & n1, const Node & n2)
' l5 R" q3 k% y% p1 g4 ?5 h {
4 e4 ?/ a+ ]3 j' z if (n1.bound < n2.bound) return true;+ h% u- e- f- B' Y$ l: G6 T; ~
5 ~- K4 Z& D1 U2 n6 o+ g, Q5 W if (n1.bound > n2.bound) , h& L9 s/ G$ y. i) v( F. t4 B
return false;
# M4 V3 O3 ^4 ?3 S else
# S, s% f* g5 E; T return false;//strict weak ordering 条款21: 永远让比较函数对相等的值返回false 3 e1 E0 F) F# _, y7 s/ [- J* d3 t
}
9 @/ D! s$ I0 T7 G
/ D9 S# W- s+ ]- v' j" N: y+ E Node()8 s3 N1 v Z* F
{5 X; t0 o/ F( f0 u
, t7 [0 c1 j. e! d: E1 y4 j
weight = 0;
, Y$ y" ~, Y: K# Z* l0 L value = 0;
2 V. e3 a7 F) v- o z; n' d" b! R' k bound = 0.0;
1 \+ W$ U* `6 o" M. h# A }& h, h- b0 Z& c% G& h @3 a# Q$ V
7 Q0 q4 ^5 b: A3 x
};
! K& Z9 c6 ~. [; Q( g; }int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])! f- [! S# t5 t6 I" q
{/ U7 z7 K* @! T% i" `1 Q
std::priority_queue <Node, std::vector <Node>, Node > q;
0 K* p4 l% K8 b) y9 q3 J2 M7 s6 p: U+ `3 v* t! F
Node root(1, 7, 5.0);
$ k' \6 ^4 f+ J- l4 ]( i( J) ? Node branch(3, 6, 7.0);# i! z. b3 \" Z& @2 {3 \' E
Node leaf(5, 8, 6.0);
+ o! t) f/ g# t5 ~
* s8 ~) [3 f5 f1 m' X6 G4 @8 y2 g0 @! r; b
q.push(root);$ D0 v9 l5 J) }$ g& e) B
q.push(branch);
6 b0 m' H3 U$ P% g q.push(leaf);& b+ B' u/ a4 ]' K- ?
' X* x/ e9 s- _' v' w' c8 v while (!q.empty())* O% b& Q: p+ n' h5 d
{1 @3 P5 R% u+ `: E n7 e
std::cout << ' ' << q.top().value;( ?9 o3 v O8 O8 U( f+ C5 e- J
q.pop();3 l8 X0 l. P1 e
}
1 x0 [3 P3 C4 j/ l std::cout << '\n';
0 B6 S$ _6 V% R, v
7 h! m4 i, r! C, x0 I3 U return 0;* M. c5 o, h$ X( I8 C
}
, ?8 _4 m) c- d按照bound排序输出6,8 7
3 C- j! a5 J* T/ n _5 i2 K1 ?3 m) B
5 X, v1 D; h1 \) M0 b
8 n! F! z; G4 |/ n; v5 s
~8 |+ S: u( D0 @ |
zan
|