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海底数据中心的散热优化设计,可以用贪心算法装箱问题(包含代码))

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杨利霞        

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    [LV.4]偶尔看看III

    网络挑战赛参赛者

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    自我介绍
    本人女,毕业于内蒙古科技大学,担任文职专业,毕业专业英语。

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    1#
    发表于 2021-4-15 16:22 |只看该作者 |倒序浏览
    |招呼Ta 关注Ta

    , d" J+ Y+ G1 ~6 T5 o& D' L' i海底数据中心的散热优化设计,可以用贪心算法装箱问题
    ' H( I" k' K6 Y' V9 l
    ; O& b) V. `) W) s5 b9 F- _0 n问题描述:
    ' Y+ o+ Y) `% D. w( B% X' u5 Q- I, f
    ' x2 f2 ^# _1 Z( M) L1 d( q. |7 Y/ m    有一些箱子,容量为V,同时有n个物品,每个物品有一个体积(小于等于箱子容量),要求将物品全部装入箱子中,使占用的箱子数尽量少。
    / E+ r' S" H7 y1 Q( {  e  ~- f3 D
    贪心算法中要求每一步的解都是当前步骤中的最优解。原问题的解可以通过一系列局部最优的选择来达到,这种选择并不依赖于子问题的解。( S2 q7 D; \( k. J* y- W3 [6 e+ d. h
    ' K. X4 G0 F2 q4 _/ ^& V$ a' A
    算法思想:
    ' i+ o  d' Z; r: a  l
    9 g3 T: u4 V' q; e! i. ~# I4 {% {' m; D3 r1、数据结构* M3 T% W/ P5 E  \) ^3 q. [
    6 I  J  y5 G% h
        要求求解箱子数目,也就是说不能确定会占用多少个箱子,因此采用链表的形式来存储箱子及其信息。3 n1 h) }# q& [' ?. M2 a* H) e

    . b; P& f- Z7 {+ c; e' z$ F    同时,每个箱子中物品的数目也无法确定,同理采用链表来存储每个箱子中的物品信息。
    1 {' Z) c# g2 E& C! J% ]# x
    * N4 ]7 D4 l/ G# |, C/ k6 S0 |由此得出数据节点的定义:' y* u8 N% P; F
    ' o* @2 A* x0 O, j
    typedef struct
    # e! N8 n* i: l{
    5 h' L. r" _; @* O/ l" R8 [        int gno;
    " B" r2 _; h* I& Z3 [        int gv;0 g0 _% I5 J/ P
    }Goods;$ ?9 J. z  g" g/ _; V1 V; p
    typedef struct node" L6 b- U7 J  F# j9 ^
    {
      v/ R& Y5 \/ y) b        int gno;, x, B/ j* q% a9 d6 ]% z
            struct node *link;: b9 Q  x, `% q$ @
    }GNode;0 f, k- I9 {* Z5 |2 Z, w
    typedef struct node1: t, V6 o6 J6 y) s: `, y) p: {
    {
    - r# P) E' G1 r% d$ N        int remainder;
    2 V; _* k% x: s, `# t        GNode * head;
    ( w( P' K( W# b9 Q* l$ Z6 |5 \        struct node1 * next;
    + a' [; y* o+ C! l* p}GBox;
    * k; e, K$ y7 b/ i1 a0 R; l8 h0 {$ w" d
    2、求解思路
    8 G1 e) N7 ?$ w    使打开的箱子数尽量少,也就是说每个箱子容积被尽可能多地占用。将物品按照体积降序排列后,再从第一个物品开始,挨个寻找能放下它的箱子,这样可以保证局部最优。3 I* B! g5 N: }5 ^
    * ]  Z0 ~. U& N5 [- F: T( _4 x
    <span style="font-family:FangSong_GB2312;">void GoodsSort(Goods goods[], int n)</span>$ I7 V  p7 Q9 B, f; b
    {0 M0 O) B9 X* D& p4 Q
            int i, j;9 T: ]8 C3 Z! P5 Z
            Goods t;
    / A4 [9 H4 n% g- L* i' l        for (i = 0; i<n - 1; i++)0 c7 V% ?! S# |1 z* R/ m: P8 h' b
            {. K/ J. d& z4 ~) I) D
                    for (j = i + 1; j<n; j++)* c! x& h8 _) e7 d
                    {
    / y; _6 m# ~, k) V) P7 U3 I9 Y% y                        if (goods[i].gv<goods[j].gv)( A/ r$ e/ ]# T4 Y, X: V
                            {5 `: N: j; y, S% |( c: G" f
                                    t = goods[i];1 k& c  X7 J& J1 _+ t
                                    goods[i] = goods[j];
    ! E, u  m! g% ^/ d5 O                                goods[j] = t;
    0 n& p+ K  Z" y$ X) }$ ?                        }
    4 s8 Y9 h6 G/ w$ f: W1 N4 _% T3 f                }
    . ^& i( j- V0 e7 @# m+ p1 _        }5 F0 U% ^* |  T0 B# p
            for (i = 0; i<n; i++)/ s- U, l% j4 Y  C' o2 d
                    printf("%d   %d\n", goods[i].gno, goods[i].gv);
    9 u' V' f! M/ I. f; i
    . O. v* B/ }5 R" T* [8 t% r6 N" L. W4 W$ Y
    排序完成,就可以正式开始装箱子了。) f6 L: ~1 n2 d" A, V; ]8 a) k
    每次都从第一个箱子开始,查看它的剩余容积还能不能放下当前的物品,能放下最好咯,放不下的话就继续查看下一个箱子的剩余容量。如果所有的已经打开的箱子都放不下当前的物品,那就只好再打开一个空箱子,把它塞进去。
    , D- Y/ E; X( G2 n
    9 ?6 N1 V* s: C# i' I
      n' d: c( q: _. u' S, a. B8 LGBox * GoodsBox(Goods goods[], int n)
    3 v$ C) N+ r( Y5 J{
    ' \6 j# G! P( R* {" b        GNode *h = NULL, *pg, *t;
    5 m! a0 n; ]- s& k" I' H+ _        GBox *hbox = NULL, *pb, *qb;5 V' A3 R3 a8 }) S6 Y
            int i;
    7 s$ U( b+ q3 a: e$ W6 t        for (i = 0; i<n; i++)/遍历货物信息数组
    ; M$ l( n4 n; T; E- _8 e& n        {6 S% o2 _: o2 _: a, E& c" [, Q* }0 S
                    pg = (GNode *)malloc(sizeof(GNode));///分配货物节点单元# \  P$ I) F$ F* Z! B7 t
                    pg->gno = goods[i].gno;1 f8 Z0 @9 _2 ?8 o0 {6 u
                    pg->link = NULL;//货物节点初始化
    ' i7 Z9 U; m/ l+ T. @5 k                if (!hbox)//若一个箱子都没有
    " k% q1 {0 ]; D9 J- f; e& A                {
    ! {* g+ h/ r* _                        hbox = (GBox *)malloc(sizeof(GBox));% x! T6 U, @6 g. r( M
                            hbox->remainder = 10;* E$ S6 |' S0 ^- K, |
                            hbox->head = NULL;
    . M" C9 Y; C5 n+ i- C                        hbox->next = NULL;" e0 D3 B( \5 `8 }1 q
                            - U0 ^/ L& ?) E6 ?
                    }
    6 e. I" h7 `6 i8 \( Y2 K                qb=pb = hbox;//都指向箱子头7 y9 j# e# \. Z5 t+ w- k5 T
                    while (pb)//找箱子  t- I0 U# T, v2 E' r- I! q9 P
                    {% T" k* M: w2 \& B! J8 o
                            if (pb->remainder >= goods[i].gv)/能装下
    + d$ P: A: x2 D                                break;//找到箱子,跳出while
    9 j! `; b  Q& t% v                        else
    7 c  _. c1 h- ^5 [$ r                        {5 }8 o( V6 Y9 U

    ( |. [7 N# p! n: Y1 E                                qb = pb;5 ]* r$ U+ |* b$ i
                                    pb = pb->next;//qb是前驱8 Z+ ?7 i* X! f( y% Z) Y, ~
                            }
    + y; G/ {# L+ k9 `+ Q5 }  ^1 [
    1 ~* V( L2 N9 T- i                }/遍历箱子结束! X% ?6 P7 Z9 i% l4 Y
                    if (pb==NULL)/需要新箱子  N/ y  ], }; T; F) q2 q7 a; I& {8 ?+ I
                    {
    - T6 `- f, ~* N4 x) V                        pb = (GBox *)malloc(sizeof(GBox));//分配箱子
      S; i# V# D  [, P% C                        pb->head = NULL;" s2 M& n. v# O- ^
                            pb->next = NULL;
    5 X9 p' h' t1 F9 M5 F                        pb->remainder = 10;//初始体积
    8 O. D& {+ G( d" g$ M! ]+ w                        qb->next = pb;//前驱指上6 S; Q  X0 s  h* g4 L
                           
    ; G% C& E0 ]$ G2 ?9 g* {) j
    / D. I; @/ y$ E7 w# Q9 @                }
    ! r! y+ m/ x9 s3 u. X: \5 e" M: C                if (!pb->head)//如果箱子里没货! t8 d0 e7 P- _4 r$ {- p- F' e9 b
                    {
    6 e) |' }3 v7 A( @# h# r' L                        pb->head = pg;
    " I- N' _  Y5 E$ ?                        t = pb->head;
    8 F# w! r0 r2 \9 w# ?( P                }* M: ?) K  O- H
                    else, @* H" F7 P8 e6 Z8 Z0 _3 C
                    {) M  I2 Y* M2 k  G- J: w% g
                            t = pb->head;
    . {1 y/ S4 `6 J& z                        while (t->link) t = t->link;//货尾  尾插
    8 E* M. y  b' v1 X1 i" e& f                        t->link = pg;
    & C# }9 C- e( ~( T- M                }
    $ m6 V. i, F# J( e1 T5 y                pb->remainder -= goods[i].gv;
    # v' v) H. J& b* ^, x                        8 m6 N1 J$ G1 w% Q; ?6 S0 |
                            装箱
    - J- t+ H1 F: d- z& ], V3 E& E! |. m0 X+ K1 x
            }
    $ v+ Y' L3 A1 W1 q. e0 l2 ^. T$ d1 Q: D8 I! @4 |) ]
    ————————————————
    : E5 N6 i4 i4 t1 T( s, k; d% q版权声明:本文为CSDN博主「祝大余」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。! q$ I+ R* g% P! e# f+ v& I
    原文链接:https://blog.csdn.net/Panda_m/article/details/41599423/ ^! O  m; H' e% U4 ]

    * p# t/ D; L/ X( u9 v4 L. V, O3 L; t$ N4 A) r

    装箱问题算法.docx

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