《算法设计》课程报告 最小重量机器设计问题.doc

课程名称： 学生姓名： 学生学号： 《算法设计》课程报告 课题名称： 算法设计 课题负责人名（学号）： 同组成员名单（角色）： 指导教师： 评阅成绩： 评阅意见： 提交报告时间：2014年 6 月 17 日  最小重量机器设计问题 计算机科学与技术 专业 学生 -- 指导老师 [题目描述] 设某一机器由 n 个部件组成，每一种部件都可以从 m 个 不同的供应商处购得。高 wij 是从供应商 j 处购得的部件 i 的重量， cij 是相应的价格。 试设计一个算法，给出总价格不超过 c 的最小重量机器设计。 编程任务： 对于给定的机器部件重量和机器部件价格，编程计算总价 格不超过 d 的最小重量机器设计。 数据输入：由文件 input.txt 给出输入数据。第一行有 3 个正整数 n， m 和 d。接正业的 2n 行，每行 n 个数。前 n 行是 c，后 n 行是 w。 结果输出： 将计算出的最小重量， 以及每个部件的供应商输出到文件 output.txt。 输入文件示例 输出文件示例 input.txt output.txt 3 3 4 4 1 2 3 1 3 1 3 2 1 2 2 2 1 2 3 3 2 1 2 2 2 [算法分析] 采用回溯算法和分支定界法分别实现，对于回溯法，采用深度优先有哪些信誉好的足球投注网站对子集树进行剪枝，剪枝条件是当前的总费用不超过总费用；对于分支定界法，采用按照层次遍历对子集树进行剪枝，并将每层的结点按照重量由小到大进行排序，将相应下标保存在二维数组s中，以便构造最优解。 两种算法是时间复杂度都是O(m^n) ，空间复杂度均为O(nm)，但由于分支定界法在已经排好序的序列中查找，因此查找到的第一个解即为最优解，理论上来说，时间效率会比回溯法高。 [程序实现] 回溯法代码 #include <iostream> #include <stdlib.h> #include <fstream> #include <vector> #include <stdio.h> #include <string.h> using namespace std; #define INF 999999999 #define MAXSIZE 100+1 int cur_solution[MAXSIZE]; int solution[MAXSIZE]; int w[MAXSIZE][MAXSIZE]; //weight int c[MAXSIZE][MAXSIZE]; //cost int minWeight; int cur_minWeight; void Backtrack(int t,int n,int m,int d){ if(t>n){ if(cur_minWeight < minWeight){//保存最优解和最优值 minWeight = cur_minWeight; for(int r=1;r<=n;++r){ solution[r] = cur_solution[r]; } } } else{ for(int i=1;i<=m;++i){ d -= c[t][i]; cur_solution[t] = i; cur_minWeight += w[t][i]; if(d>=0) { Backtrack(t+1,n,m,d); } cur_minWeight -= w[t][i]; //if(Constraint(t) && Bound(t)) Backtrack(t+1,n,m,d); d += c[t][i]; } } return; } int main(){ int n,m,d; cout<<"Please input the input file path:"<<endl; char strPath[63]; while(scanf("%s",strPath)==1){ ifstream fin(strPath); cout<<"Please input the output file path:"<<endl; cin>>strPath; ofstream fout(strPath); if(fin.good() && fout.good()){ minWeight = INF; cur_