3次比较即可,…。而当n较大时,问题就不那么容易处理了。要想直接解决一个规模较大的问题,有时是相当困难的。
分治法的设计思想是,将一个难以直接解决的大问题,分割成一些规模较小的相同问题,以便各个击破,分而治之。
如果原问题可分割成k个子问题(1 2、分治法的适用条件 分治法所能解决的问题一般具有以下几个特征: (1)该问题的规模缩小到一定的程度就可以容易地解决; (2)该问题可以分解为若干个规模较小的相同问题,即该问题具有最优子结构性质; (3)利用该问题分解出的子问题的解可以合并为该问题的解; (4)该问题所分解出的各个子问题是相互独立的,即子问题之间不包含公共的子子问题。 上述的第一条特征是绝大多数问题都可以满足的,因为问题的计算复杂性一般是随着问题规模的增加而增加;第二条特征是应用分治法的前提,它也是大多数问题可以满足的,此特征反映了递归思想的应用;第三条特征是关键,能否利用分治法完全取决于问题是否具有第三条特征,如果具备了第一条和第二条特征,而不具备第三条特征,则可以考虑贪心法或动态规划法。第四条特征涉及到分治法的效率,如果各子问题是不独立的,则分治法要做许多不必要的工作,重复地解公共的子问题,此时虽然可用分治法,但一般用动态规划法较好。 3、分治法的基本步骤 分治法在每一层递归上都有三个步骤: (1)分解:将原问题分解为若干个规模较小,相互独立,与原问题形式相同的子问题; (2)解决:若子问题规模较小而容易被解决则直接解,否则递归地解各个子问题; (3)合并:将各个子问题的解合并为原问题的解。 它的一般的算法设计模式如下: Divide_and_Conquer(P) if |P|≤n0 then return(ADHOC(P)) 将P分解为较小的子问题P1、P2、…、Pk for i←1 to k do yi ← Divide-and-Conquer(Pi) △ 递归解决Pi T ← MERGE(y1,y2,…,yk) △ 合并子问题 Return(T) 其中 |P| 表示问题P的规模;n0为一阈值,表示当问题P的规模不超过n0时,问题已容易直接解出,不必再继续分解。ADHOC(P)是该分治法中的基本子算法,用于直接解小规模的问题P。因此,当P的规模不超过n0时,直接用算法ADHO 贪婪法 acm常用算法设计方法介绍 free发表于17小时 19分钟前 来源:www.608088.com 标签:算法 贪婪法是一种不追求最优解,只希望得到较为满意解的方法。贪婪法一般可以快速得到满意的解,因为它省去了为找最优解要穷尽所有可能而必须耗费的大量时间。贪婪法常以当前情 况为基础作最优选择,而不考虑各种可能的整体情况,所以贪婪法不要回溯。 例如平时购物找钱时,为使找回的零钱的硬币数最少,不考虑找零钱的所有各种发表方案,而是从最大面值的币种开始,按递减的顺序考虑各币种,先尽量用大面值的币种,当不足大面值币种的金额时才去考虑下一种较小面值的币种。这就是在使用贪婪法。这种方法在这里总是最优,是因为银行对其发行的硬币种类和硬币面值的巧妙安排。如只有面值分别为1、5和11单位的硬币,而希望找回总额为15单位的硬币。按贪婪算法,应找1个11单位面值的硬币和4个1单位面值的硬币,共找回5个硬币。但最优的解应是3个5单位面值的硬币。 【问题】 装箱问题 问题描述:装箱问题可简述如下:设有编号为0、1、…、n-1的n种物品,体积分别为v0、v1、…、vn-1。将这n种物品装到容量都为V的若干箱子里。约定这n种物品的体积均不超过V,即对于0≤i<n,有0<vi≤V。不同的装箱方案所需要的箱子数目可能不同。装箱问题要求使装尽这n种物品的箱子数要少。 若考察将n种物品的集合分划成n个或小于n个物品的所有子集,最优解就可以找到。但所有可能划分的总数太大。对适当大的n,找出所有可能的划分要花费的时间是无法承受的。为此,对装箱问题采用非常简单的近似算法,即贪婪法。该算法依次将物品放到它第一个能放进去的箱子中,该算法虽不能保证找到最优解,但还是能找到非常好的解。不失一般性,设n件物品的体积是按从大到小排好序的,即有v0≥v1≥…≥vn-1。如不满足上述要求,只要先对这n件物品按它们的体积从大到小排序,然后按排序结果对物品重新编号即可。装箱算法简单描述如下: { 输入箱子的容积; 输入物品种数n; 按体积从大到小顺序,输入各物品的体积; 预置已用箱子链为空; 预置已用箱子计数器box_count为0; for (i=0;i { 从已用的第一只箱子开始顺序寻找能放入物品i 的箱子j; if (已用箱子都不能再放物品i) { 另用一个箱子,并将物品i放入该箱子; box_count++; } else 将物品i放入箱子j; } } 上述算法能求出需要的箱子数box_count,并能求出各箱子所装物品。下面的例子说明该算法不一定能找到最优解,设有6种物品,它们的体积分别为:60、45、35、20、20和20单位体积,箱子的容积为100个单位体积。按上述算法计算,需三只箱子,各箱子所装物品分别为:第一只箱子装物品1、3;第二只箱子装物品2、4、5;第三只箱子装物品6。而最优解为两只箱子,分别装物品1、4、5和2、3、6。 若每只箱子所装物品用链表来表示,链表首结点指针存于一个结构中,结构记录尚剩余的空间量和该箱子所装物品链表的首指针。另将全部箱子的信息也构成链表。以下是按以上算法编写的程序。 【程序】 # include # include typedef struct ele { int vno; struct ele *link; } ELE; typedef struct hnode { int remainder; ELE *head; Struct hnode *next; } HNODE; void main() { int n, i, box_count, box_volume, *a; HNODE *box_h, *box_t, *j; ELE *p, *q; Printf(“输入箱子容积\\n”); Scanf(“%d”,&box_volume); Printf(“输入物品种数\\n”); Scanf(“%d”,&n); A=(int *)malloc(sizeof(int)*n); Printf(“请按体积从大到小顺序输入各物品的体积:”); For (i=0;i Box_h=box_t=NULL; Box_count=0; For (i=0;i { p=(ELE *)malloc(sizeof(ELE)); p->vno=i; for (j=box_h;j!=NULL;j=j->next) if (j->remainder>=a) break; if (j==NULL) { j=(HNODE *)malloc(sizeof(HNODE)); j->remainder=box_volume-a; j->head=NULL; if (box_h==NULL) box_h=box_t=j; else box_t=boix_t->next=j; j->next=NULL; box_count++; } else j->remainder-=a; for (q=j->next;q!=NULL&&q->link!=NULL;q=q->link); if (q==NULL) { p->link=j->head; j->head=p; } else { p->link=NULL; q->link=p; } }