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問答

用遞歸回溯法設計旅行售貨員問題的算法?

提問者:gh1616162013-06-21 00:00

最佳答案

一、回溯法: 回溯法是一個既帶有系統(tǒng)性又帶有跳躍性的的搜索算法。它在包含問題的所有解的解空間樹中,按照深度優(yōu)先的策略,從根結(jié)點出發(fā)搜索解空間樹。算法搜索至解空間樹的任一結(jié)點時,總是先判斷該結(jié)點是否肯定不包含問題的解。如果肯定不包含,則跳過對以該結(jié)點為根的子樹的系統(tǒng)搜索,逐層向其祖先結(jié)點回溯。否則,進入該子樹,繼續(xù)按深度優(yōu)先的策略進行搜索。回溯法在用來求問題的所有解時,要回溯到根,且根結(jié)點的所有子樹都已被搜索遍才結(jié)束。而回溯法在用來求問題的任一解時,只要搜索到問題的一個解就可以結(jié)束。這種以深度優(yōu)先的方式系統(tǒng)地搜索問題的解的算法稱為回溯法,它適用于解一些組合數(shù)較大的問題。 二、算法框架: 1、問題的解空間:應用回溯法解問題時,首先應明確定義問題的解空間。問題的解空間應到少包含問題的一個(最優(yōu))解。 2、回溯法的基本思想:確定了解空間的組織結(jié)構(gòu)后,回溯法就從開始結(jié)點(根結(jié)點)出發(fā),以深度優(yōu)先的方式搜索整個解空間。這個開始結(jié)點就成為一個活結(jié)點,同時也成為當前的擴展結(jié)點。在當前的擴展結(jié)點處,搜索向縱深方向移至一個新結(jié)點。這個新結(jié)點就成為一個新的活結(jié)點,并成為當前擴展結(jié)點。如果在當前的擴展結(jié)點處不能再向縱深方向移動,則當前擴展結(jié)點就成為死結(jié)點。換句話說,這個結(jié)點不再是一個活結(jié)點。此時,應往回移動(回溯)至最近的一個活結(jié)點處,并使這個活結(jié)點成為當前的擴展結(jié)點;厮莘匆赃@種工作方式遞歸地在解空間中搜索,直至找到所要求的解或解空間中已沒有活結(jié)點時為止。 運用回溯法解題通常包含以下三個步驟: (1)針對所給問題,定義問題的解空間; (2)確定易于搜索的解空間結(jié)構(gòu); (3)以深度優(yōu)先的方式搜索解空間,并且在搜索過程中用剪枝函數(shù)避免無效搜索; 3、遞歸回溯:由于回溯法是對解空間的深度優(yōu)先搜索,因此在一般情況下可用遞歸函數(shù)來實現(xiàn)回溯法如下: procedure try(i:integer); var begin if i>n then 輸出結(jié)果 else for j:=下界 to 上界 do begin x[i]:=h[j]; if 可行{滿足限界函數(shù)和約束條件} then begin 置值;try(i+1); end; end; end; 說明: i是遞歸深度; n是深度控制,即解空間樹的的高度; 可行性判斷有兩方面的內(nèi)容:不滿約束條件則剪去相應子樹;若限界函數(shù)越界,也剪去相應子樹;兩者均滿足則進入下一層; 搜索:全面訪問所有可能的情況,分為兩種:不考慮給定問題的特有性質(zhì),按事先頂好的順序,依次運用規(guī)則,即盲目搜索的方法;另一種則考慮問題給定的特有性質(zhì),選用合適的規(guī)則,提高搜索的效率,即啟發(fā)式的搜索。 回溯即是較簡單、較常用的搜索策略。 基本思路:若已有滿足約束條件的部分解,不妨設為(x1,x2,x3,……xi),I

回答者:NININI_2016-06-21 00:00

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