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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。

    群组2018美赛大象算法课程

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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

    - g6 W# `# O& H" }6 g2 {- G2 v海底数据中心的散热优化设计,可以用贪心算法装箱问题
    4 G# c6 e; s: Y7 y0 q- @
    3 [, Z, W  R% I7 l7 Q+ p2 q/ d问题描述:
    7 j' k9 O+ ?: F* T
      ]- H8 W1 \6 X0 V2 Q    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。7 Y9 N& k& |) P

    ; F2 a( ]% u, Y+ L3 g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。: F* ^9 d$ ^8 x5 S; D" ~

    ) J: e; g9 k5 K$ _$ }2 h% ~# z算法思想:
    " t' I, x1 I- a7 C( A% f5 X
      P, L) a$ v/ s8 Y1、数据结构
    1 N) q! h+ S: I3 d. B$ f! g; ~- D8 K% b+ D. C* R
        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。
    5 C, ?+ y" T9 N, m# I$ b6 A
    3 j. S! R$ |: W* A2 l# b4 ?4 l# `    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。
    5 ]. C7 ~* ^  n4 L! q% s
    4 g0 N8 k$ e+ Z4 l* K' O9 D由此得出数据节点的定义:
    ; f; C1 ]" A, y3 T7 ]0 ]) z: l/ b, R, {, C( e  |; q1 c/ h
    typedef struct
      g5 P" p1 F( s. o% }7 i# Z  }1 m; x. d{( q& c! B$ N& ]7 ~
            int gno;7 n, s- u9 A6 ?3 N0 ^' B" c7 z! L
            int gv;& a! N# h% v6 D& N* i) a! j& K# H
    }Goods;
    - X- N! U& j& [7 v1 h6 g% |typedef struct node) g+ v* s% i0 a  T' Q6 K8 {9 ~
    {
    3 ]& a1 M. w9 P. R/ m* M* ^        int gno;
    ; S; P4 h( P- Y- B  o  |        struct node *link;8 i# P% f! u3 l" S( g' f! p
    }GNode;. g* w, |# F7 K; p
    typedef struct node18 v3 N8 ~* w" t' g( _
    {
    - r* s0 F  r- P7 S) h7 Q$ w        int remainder;5 V# i9 [2 |) P/ [3 m
            GNode * head;2 Y2 N  S0 m8 f$ G
            struct node1 * next;9 \! A6 Z! |5 h2 j$ Z
    }GBox;3 |9 }7 k4 H; V' |7 {
    - ^) U: y" s# z% M
    2、求解思路
    2 V+ \! z( H( h+ h" g. q0 g* |- k" o    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。
      V* x  E1 |) c: o( {* f7 o" D0 F3 ?( s
    <span style="font-family:FangSong_GB2312;">void GoodsSort(Goods goods[], int n)</span>
    : Z, E) {7 q6 M' Z7 Q9 l{
    5 `  ^& V3 [0 e3 ?) L        int i, j;5 G' `, y7 T, X% a% ]1 y) {* [; u
            Goods t;: K1 L$ Q/ t  i2 ?
            for (i = 0; i<n - 1; i++)& G, i; p0 X4 c1 M" \, y7 I
            {. m- @" z9 F" [: D, j, R- o( i
                    for (j = i + 1; j<n; j++): ^" k; f$ x# h, E' ?  o6 D5 Y
                    {
    , t' h- i1 F5 O7 J                        if (goods[i].gv<goods[j].gv): J; |% X9 K8 h. ~% L
                            {
    2 Z0 J  Y2 o" K5 L& b5 `                                t = goods[i];, D& U; M' f+ N" R! l8 M. P! \
                                    goods[i] = goods[j];
    & m! p5 u" l. h- z  l' s                                goods[j] = t;
    ' y4 {+ ~' Z6 [6 L" s! @                        }
    ' a) r! B3 \. z# v$ e( s- @9 H8 C                }! `/ @* `5 A7 o/ S7 q- W9 t2 C' ~
            }; S8 w. t4 w2 g- [0 {
            for (i = 0; i<n; i++)
    2 `3 D3 x# J& @1 T                printf("%d   %d\n", goods[i].gno, goods[i].gv);+ V5 `5 Q6 N! ?! o

    6 }- G+ f0 X( W" j8 _, V+ l
    0 q0 W2 b! W! c7 e0 N5 _; H' I排序完成,就可以正式开始装箱子了。7 q! T6 c, ?4 N; P
    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。
    ( c5 |- \6 W3 t' E- A
    / H) {4 B: L* Q
    & G: E, e6 h3 p- ?+ [: [4 G8 h2 zGBox * GoodsBox(Goods goods[], int n)) Z! Y% W* O2 y' a: Q$ ?* R- V
    {' j+ k4 p+ z8 O9 a3 p
            GNode *h = NULL, *pg, *t;# a* P# n1 x/ b  u; @: Z4 C/ h. R
            GBox *hbox = NULL, *pb, *qb;
    ! I. Q# M" B% E; W% q        int i;
    3 n3 I3 t4 c9 p/ ]' @4 r! y        for (i = 0; i<n; i++)/遍历货物信息数组
    ( R/ O) \% p7 a8 p1 E& v4 K        {
      I8 M+ k) {" |' F) e                pg = (GNode *)malloc(sizeof(GNode));///分配货物节点单元) c  _7 D4 \8 S; r& Z
                    pg->gno = goods[i].gno;
    4 N& F& m! t- L! w, J3 i                pg->link = NULL;//货物节点初始化3 f! f# t/ g% r2 J, l
                    if (!hbox)//若一个箱子都没有) l( ^* V# }) V( V: n$ o- @
                    {, V7 ?: Y/ ]) q' J& F* `0 s. k
                            hbox = (GBox *)malloc(sizeof(GBox));
    , F/ v( O0 `( L! s( S' e) R                        hbox->remainder = 10;
    , n  m: y, k# [3 N& k( B                        hbox->head = NULL;
    ) ^& |; J" G- X                        hbox->next = NULL;
    ! Q1 o2 j5 l& A3 B                       
    ( _. P2 z1 {9 o                }2 S: E6 @2 x( b* Q( C
                    qb=pb = hbox;//都指向箱子头
    9 B6 `/ |- }3 B9 F                while (pb)//找箱子: p2 w& x8 D1 s7 f" O0 X
                    {
    3 X! `# v- Z% Z: ~- H5 {                        if (pb->remainder >= goods[i].gv)/能装下" H1 M. U1 ?9 e' h1 z3 t+ R0 w# G! y
                                    break;//找到箱子,跳出while
    $ ?! p8 Z# Q* L$ F3 Q( B0 [& }                        else
    $ Y7 I6 _# ]. x/ E$ h                        {
    " W1 Z0 \+ X# L$ {+ p1 P0 E( B
    + C9 V: u5 D. `                                qb = pb;; a9 i- K* k  J+ c  Z9 k
                                    pb = pb->next;//qb是前驱# d' d; [4 v% H: {. k2 G
                            }
    4 i5 m0 X! A8 }  r" D* U: w! [& C3 l
    0 h/ m) L% C! U- d( c                }/遍历箱子结束
    5 V2 O! H: @" [, ^/ n) _                if (pb==NULL)/需要新箱子
    1 W: k+ ?* ?8 g2 I% x% K) w                {% n/ M+ r. W' w- E2 s
                            pb = (GBox *)malloc(sizeof(GBox));//分配箱子+ w& s' ?/ T  N4 O
                            pb->head = NULL;# ]& N% w: |( x4 x1 r
                            pb->next = NULL;$ ?  ]* f5 j! x
                            pb->remainder = 10;//初始体积
    " t9 T$ f' j+ K% [, Z6 t8 f                        qb->next = pb;//前驱指上% v3 U$ k4 @, s% j6 I5 c
                            6 {8 b9 T4 q6 a( Q
    3 h* H' V0 X& l3 N
                    }% t0 Y8 M; V5 t( I% w1 n& o( X
                    if (!pb->head)//如果箱子里没货- M$ H7 k: B* J, p$ E
                    {. T1 \' \- q) q  m5 C9 S. N
                            pb->head = pg;% G3 o$ }' T) S% a
                            t = pb->head;
    . b  @" i% w; U! E                }8 Y  J* X0 z3 G' B1 z
                    else  g% G' r: z, p5 w0 M4 R+ |
                    {
    3 z' s; S) @5 ?5 ]" U                        t = pb->head;, }# o8 l7 I, {- J
                            while (t->link) t = t->link;//货尾  尾插: w  A! h$ U! B6 L( E* C+ p6 `$ r
                            t->link = pg;
    ' L0 D$ r5 Y' V/ i                }
    - y- V  _% H. j  }% }6 F: W                pb->remainder -= goods[i].gv;
    * C3 h+ C: Z! S0 u6 [  O) B- b# F                       
    ) Z. e) K1 Q3 y                        装箱+ V+ K. x( h  W0 D8 H! d6 A
    8 D0 J+ ~% v) e& O
            }
    " q1 s5 O  m* c2 _
    4 l' n* W; u8 u$ L) g! r4 X6 t( s————————————————
    8 o* s% A2 E( D$ r8 C( h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。
    ; F2 y8 |: X5 l) Z: N8 g4 v! u- k4 L" D原文链接:https://blog.csdn.net/Panda_m/article/details/41599423/ W# E* p6 t0 z& L  l1 Y. n
    . E! k8 G. t; ?! X4 [7 T  C' @

    2 g+ O2 f+ k% s! |2 M

    装箱问题算法.docx

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