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0/1背包问题 - 分枝定界 优先队列
! n0 f4 } _; Z; e- n
/ S" a5 a0 N7 Rflyfish3 T* d& c! U! R. {$ B! G
; h" e8 L V0 Y7 v* h9 t
分枝定界branch and bound 分支定界法 分枝界限法 2 O* y7 C3 R3 Y* W7 _. c8 S
不同的资料不同的叫法 都是 branch and bound
& o9 I* d9 m5 L( k在使用branch and bound 方法解背包问题时 需要使用优先队列: r3 \ f, x. g7 w" p- U1 w3 | G" x! Z
( E$ q* l+ V, H% ~8 ^优先队列使用标准库提供的std::priority_queue
3 W7 N5 e6 J0 Z( F& G( m7 S, U; Y7 p" J, n! W" G
一 简单使用
' i. b' b7 d' ]! ^# a#include "stdafx.h"
! i$ m* l: @. |1 O. b, B. s#include <iostream>4 g. O3 t8 X+ l7 p" f
#include <algorithm>
5 \$ n+ A' ~% r1 [5 ]#include <vector>
- L% W7 Y# y* @; \: q/ N! q2 S#include <queue> // std::priority_queue
# M' @" J3 ]6 r9 x#include <functional>) q. B, ?" i' y0 ?! {4 s2 L
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])) }+ S" y" `& o8 c) W
{
* d+ T: p/ d& j, t1 o std::priority_queue<int> q;6 f7 I1 Q& n3 A6 j+ j: b
) |8 A) @8 P8 ^0 v: Z/ g& P q.push(90);, e& w2 O* q& S! T- b2 v: X7 J
q.push(100);
# a0 w5 Q/ }- F# J. U q.push(70);" |" |4 K+ p5 }- J2 g& q
q.push(80);
! r8 u% p% P6 t& h/ l6 w* V
! k% c8 y9 J- I% x8 M6 h, a+ Z while (!q.empty())
4 W9 F5 N, o1 W a; |8 |) X* d {
A' F& L9 ~ h" M* W$ {% o std::cout << ' ' << q.top();+ R; A, f5 h2 N& a/ X
q.pop();
4 ]+ J; M- M. Y) V. O/ K# z }
3 q! \1 w% k/ @1 G w std::cout << '\n';
1 ?/ e. K$ K! S( t) d" t6 c$ f& y}
$ @4 R& t" w- T6 ?: |! q- M输出是 100 90 80 70 自动按照由大到小输出
& S6 |2 U5 o# c$ |# R4 {+ B1 d+ R$ l2 l7 d; T; }7 w; }
二 由小到大输出则是下面代码
, s& G9 @5 z4 N* e* f#include "stdafx.h"
$ b# H4 X% ?# _( \- q& i0 i#include <iostream>6 }; r6 E) d( U5 R4 f1 @4 h7 |
#include <algorithm># R9 P M6 W4 W) I. f. G$ U, m
#include <vector>
4 t, r% k& E* U; F( X#include <queue> // std::priority_queue* n: c$ U( R( o" C3 s
#include <functional>
% Z, ~. c. `8 M$ l, O- X
6 J6 z, k9 ]- |: Z1 ~% i* ?int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
$ {* ~$ [2 e; Y{
+ ^! I+ c4 n6 O$ f3 v: Tstd::priority_queue<int, std::vector<int>, std::greater<int> > q;
9 \# q' H8 J8 h6 M$ M" Q: H( w3 z/ V3 |2 P& e$ l$ E* U) H
q.push(90);+ P4 M; r0 `1 T
q.push(100);# V) v2 x! H2 W! b( A" o
q.push(70); q, C; e$ U3 ?( |8 i% Z
q.push(80);% `) S w/ ]# J* k( {
while (!q.empty())
, \9 T0 r( g% j5 z; o0 I: k {
) j8 b/ m o5 m# r) m2 | std::cout << q.top() << std::endl; l" O' a9 ~: G& d
q.pop();
( Y, d1 X' z# K' ] }
; b" B; |' Q" \- z0 }9 N$ Q$ j) X return 0;) z4 U% H9 D- x, a- f- z
}1 Z* f& e8 ~! P* |) p n
std::greater改成std::less由大到小输出 三 自定义类型的比较 class Node6 M. m) s; S) t8 }
{
9 M7 \# U8 Y- F9 }7 kpublic:
& K* l! h8 p8 U0 t
, ]) z8 L, H% m5 |1 a int weight;
# m6 \7 c. c4 d int value;
% P! J) e0 o! i5 j double bound;6 Z8 T% V7 j1 Z( E6 d) U4 H
* _" A6 p8 n7 zpublic:& x4 ]8 H- i, w
Node(int w, int v, double b) : weight(w), value(v),bound(b){}4 ?0 h% O7 w' l/ i4 r5 M6 M6 S4 r
bool operator ()(const Node & n1, const Node & n2)& U; R, y, i2 o+ O, |6 _( a" C
{2 i/ S" J7 O7 W) w
if (n1.bound < n2.bound) return true;
0 k- w5 S) l" J V$ S$ Z1 C) p2 h# q$ c2 J. d
if (n1.bound > n2.bound)
0 R; H7 u; n- i2 R, p* }3 S6 ~ return false;
0 J5 i+ R) Y, T& l1 v$ m else
" C- r/ e4 o+ h$ {! x8 g return false;//strict weak ordering 条款21: 永远让比较函数对相等的值返回false ( x2 P+ x0 k- A) S/ E
}) Q5 a2 R6 D6 p" C
9 c) i! `& A; x3 a
Node()
3 {. q; \; t( Q {
3 D/ w, }* v( x' Q9 G" \ I2 l" R/ b9 ~# g
weight = 0;
' v" k1 _# j1 q' ? value = 0;
" ], n$ B' j8 w1 K' [ H bound = 0.0; H3 y! G: ~- @
}
N" P; j! [: ~6 w2 B; o6 F
2 |7 R! N% I) [ |};$ A0 a6 z$ T8 l. C3 u
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
0 } ~: j8 Q* Z. t$ Y* ]& t/ g4 W{% G; e% _# j! ~' a( N9 J
std::priority_queue <Node, std::vector <Node>, Node > q;& W/ A& d4 ?; T$ x/ A$ F
7 H/ N7 p( W/ U+ _
Node root(1, 7, 5.0);
4 j$ B2 U! S+ u$ d) r3 J Node branch(3, 6, 7.0);
y* U1 Y8 u- M# \$ C Node leaf(5, 8, 6.0);' h! z( b! R! Y9 P
" Y( Y6 X. k; _0 i1 g: G( |# R2 L' L
/ I" ~) ?; C5 W5 X) U. {) v+ y
q.push(root);
5 Y( \1 c, P. C F q.push(branch);
" {* _: F8 H) a4 }$ M( \& Q q.push(leaf);1 C$ J6 C5 S7 n" |
# a; a% v6 y( {6 s1 w1 g1 J n while (!q.empty())% h. n' v/ |& F, t% \8 d& s0 L$ u$ ^
{" N2 B+ w: J/ p: |' F4 ^) x3 x% ]
std::cout << ' ' << q.top().value;* {# T5 o4 H/ O% b1 S5 Z0 J
q.pop();$ B. }, b9 j+ r
}
! V" q' E$ l5 d2 `6 S# @3 w std::cout << '\n';
: S9 ]+ G( A8 |; W; N
: W' X( z9 E" [7 E- z return 0;. q% F" T; c0 v/ `/ Z
}" J% m8 b0 ?2 Z& p6 A# |6 o
按照bound排序输出6,8 7* P3 F s1 L9 X4 G
7 }8 x0 x' E9 J" d* X% W
9 z0 e$ [; E, x# D1 G! q$ g
' i! @$ }1 b* [5 Z4 F
1 p4 K+ a3 z- W |
zan
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