回溯法实验(最优装载)

算法分析与设计实验报告第二次附加实验

）用可行性约束函数可剪去不满足约束条件

附录：

完整代码（贪心法）

//回溯法递归求最优装载问题#include

#include

#include

using namespace std;

template

class Loading

{

public:

void Backtrack(int i);

int n, //集装箱数

*x, //当前解

*bestx; //当前最优解

Type *w, //集装箱重量数组

c, //第一艘轮船的载重量

cw, //当前载重量

bestw, //当前最优载重量

r; //剩余集装箱重量

};

template

void Loading::Backtrack(int i);

template

//参数为：w[]各物品重量数组，c为第一艘轮船的载重量，n为物品数量，bestx[]数组为最优解

Type MaxLoading(Type w[],Type c,int n,int bestx[]);

int main()

{

int n=3,m;

int c=50,c2=50;

int w[4]={0,10,40,40};

int bestx[4];

clock_t start,end,over; //计算程序运行时间的算法

start=clock();

end=clock();

over=end-start;

start=clock();

m=MaxLoading(w,c,n,bestx); //调用MaxLoading函数

cout<<"轮船的载重量分别是："<

cout<<"c(1)="<

cout<<"待装集装箱重量分别为："<

cout<<"w(i)=";

for(int i=1;i<=n;i++)

{cout<

cout<

cout<<"回溯选择结果："<

cout<<"m(1)="<

cout<<"x(i)=";

for(int i=1;i<=n;i++) //输出是那种货物装到第一艘船上

{cout<

cout<

int m2=0;

for(int j=1;j<=n;j++)

m2=m2+w[j]*(1-bestx[j]); //计算剩余的货物重量

cout<<"m(2)="<

if(m2>c2)

{cout<<"因为m(2)大于c(2),所以原问题无解！"<

//如果剩余重量大于第二艘船的载重量，则无解

end=clock();

printf("The time is %6.3f",(double)(end-start-over)/CLK_TCK); //显示运行时间cout<

system("pause");

return 0;

}

template

void Loading::Backtrack(int i) //搜索第i层结点

{

if(i>n) //到达叶结点

{

if(cw>bestw)

{

for(int j=1;j<=n;j++)

{

bestx[j]=x[j]; //更新最优解

bestw=cw;

}

}

return;

}

r-=w[i];

if(cw+w[i]<=c) //根据判断条件，看是否要搜索左子树

{

x[i]=1;

cw+=w[i];

Backtrack(i+1);

cw-=w[i]; //回溯标志

}

if(cw+r>bestw) //根据上界函数，判断是否要搜索右子树{

x[i]=0;

Backtrack(i+1);

}

r+=w[i];

}

template

Type MaxLoading(Type w[],Type c,int n,int bestx[]) //返回最优载重量{

LoadingX;

//初始化Loading类X

X.x=new int[n+1]; //动态分配

X.w=w;

X.c=c;

X.n=n;

X.bestx=bestx;

X.bestw=0;

X.cw=0;

//初始化r

X.r=0;

for(int i=1;i<=n;i++)

X.r+=w[i];

X.Backtrack(1); //调用回溯函数

delete []X.x;

return X.bestw; //返回最优解

}