算法设计与分析 - 王红梅 - 课后答案网(部分) 下载本文

第六章

动态规划法

? ?

P137 2 ,3, 4

2.解答:cost[i]表示从顶点i到终点n-1 的最短路径,path[i]表示从顶点i到终点n-1 的路径上顶点i的下一个顶点。

cost[i]=min{cij+cost[j]} path[i]= 使 cij+cost[j] 最小的 j i Cost[i] Path[i]

0

1

2

3

4

5

6

7

8 6

9 8

10 11 12 13 14 15 7

5

9

4

3

0

18 13 16 13 10 9 1

4

5

7

7

8

12 7 9

11 11 11 13 14 14 15 15 0

得到最短路径 0->1->4->7->11->14->15 ,长 度为 18

3 有5 个物品,其重量分别是{3, 2, 1, 4,5},价值分别为{25, 20, 15, 40, 50},背包的容量为6。V[i][j]表

W1=3, V1=25 W2=2 W3=1, W4=4, W5=5 V2=20 V3=15 V4=40 V5=50 示把前i个物品装入容量为j 的背包中获得的最大价值。

最优解为(0,0,1,0,1)最优值为65. 4.

序列A=(x, z, y, z, z, y,x),B=(z, x, y, y, z, x, z),建立两个(m+1)×(n+1)的二 维表L和表S,分别存放搜索过程中得到的子序列的长度和状态。z, x, y, y, z,x, z)

0 1 2 3 4 5 6 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 2 1 2 2 2 1 2 2 0 1 2 2 2 1 2 1 1x 0 0 1 1 1 1 1 1 2z 0 1 1 1 1 2 2 2

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3y 0 4z 0 5 z 0 6 y 0 7 x 0 3 4 5 6 4 ( a ) 长度矩阵 L

( b) 状态矩阵 S

。。。。。。 第七章贪心算法 2.背包问题:

有7 个物品,背包容量W=15。将给定物品按单位重量价值从大到小排序,结果如下:

物品 1 2 3 4 5 6 7 重量(w) 2 3 5 7 1 4 1 价值(v) 10 5 15 7 6 18 3 价值/重量(v/w) 5 5/3 3 1 6 4.5 3 序号(从大 到小) 2 6 4 7 1 3 5 设背包容量为C,共有n 个物品,物品重量存放在数组w[n]中,价值存放在数组v[n]中,问题的解存放在数组x[n]中。 按算法7.6——背包问题

1.改变数组w 和v 的排列顺序,使其按单位重量价值v[i]/w[i]降序排列; 2.将数组x[n]初始化为0;//初始化解向量 3.i=1;

4.循环直到( w[i]>C )

4.1 x[i]=1; //将第i个物品放入背包 4.2 C=C-w[i];

4.3 i++; 5. x[i]=C/w[i];

得出,该背包问题的求解过程为:: x[1]=1; c=15-1=14

v=6 x[2]=1; c=14-2=12

V=6+10=10 x[3]=1; c=12-4=8

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V=16+18=34 x[4]=1; c=8-5=3 V=34+15=49 x[5]=1; c=3-1=2 x[6]=2/3 ; c=0;

V=49+3=52

V=52+5*2/3=156/3 最优

值为156/3 最优解为(1,1,1,1,1,2/3,0)) (x[i]按排序后物品的顺序构造)

5.可以将该问题抽象为图的着色问题,活动抽象为顶点,不相容的活动用边相连

(也可以将该问题理解为最大相容子集问题,重复查找剩余活动的最大相容子集,子集个数为所求). 具体参见算法7.3 算法7.3——图着色问题

1.color[1]=1; //顶点1着颜色1

2.for (i=2; i<=n; i++) //其他所有顶点置未着色状态

color[i]=0;

3.k=0;

4.循环直到所有顶点均着色

4.1k++;

//取下一个颜色

//用颜色k 为尽量多的顶点着色

4.2.1 若顶点i已着色,则转步骤4.2,考虑下一个顶点; 4.2.2 若图中与顶点i邻接的顶点着色与顶点i着颜色k 不冲突,

则color[i]=k;

5.输出k; 第章

回溯法

4.搜索空间

4.2for (i=2; i<=n; i++)

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A 1 =1 B 2 =2

3

*

3 = 1 D

4 = 2 *

8 5 = 3

1

(a) 一个无向图

(b) 回溯法搜索空间

5

C

2

4

* * 13

最优解为(1,2,1,2,3)

5.0-1 背包问题

n

∑wx≤c

ii

1

? 可行性约束函数:

i=1

? 上界函数:

n

r=∑Vi