计算机科学与Python编程导论 13次作业(背包与图的最优化问题)

1.最优化问题提供了一种结构化的方法,可以解决很多计算问题。最优化问题通常包括两部分:1)目标函数:需要最大化或最小化的值。2)约束条件集合(可以为空):必须满足的条件集合。

2.动态规划
动态规划算法通常用于求解具有某种最优性质的问题。在这类问题中, 可能会有很多可行解。没一个解都对应于一个值,我们希望找到具有最优值的解。胎动规划算法与分治法类似,其基本思想也是将待求解问题分解为若干个子问题,先求解子问题,然后从这些子问题的解得到原问题的解。与分治法不同的是,适用于动态规划算法求解的问题,经分解得到的子问题往往不是互相独立的。

3.背包问题
举例:有编号分别为a,b,c,d,e的五件物品,它们的重量分别是2,2,6,5,4,它们的价值分别是6,3,5,4,6,每件物品数量只有一个,现在给你个承重为10的背包,如何让背包里装入的物品具有最大的价值总和?

include <iostream>
using namespace std;

int knapsack(int *W, int *V, int *res, int n, int C)
{
int value = 0;
int *f = new int[n];
for(int i = 0; i < n; I++)
{
f[i] = new int[C+1];
}

for(int i = 0; i < n; I++)
    for(int j = 0; j <= C;j++)
        f[i][j] = 0;

for(int i = 0; i < n; I++)
{
    f[i][0] = 0;
}
for(int i = 1; i <= C; I++)
{
    f[0][i] = (i < W[0])?0:V[0];
}
for(int i = 1; i < n; I++)
{
    for(int y = 1; y <= C; y++)
    {
        if(y >= W[I])
        {
            f[i][y] = (f[i-1][y] > (f[i-1][y-W[i]] + V[i]))?f[i-1][y]:(f[i-1][y-W[i]] + V[I]);
        } else {
            f[i][y] = f[i-1][y];
        }
    }
}

for(int i = 0; i < n; I++)
{
    for(int j = 0; j < C+1;j++)
       cout << f[i][j] << " ";
    cout << endl;
}

value = f[n-1][C];
int j = n-1;
int y = C;
while(j)
{
    if(f[j][y] == (f[j-1][y-W[j]] + V[j]))
    {
        res[j] = 1;
        y = y - W[j];
    }
    j--;
}
if(f[0][y])
{
    res[0] = 1;
}

for(int i = 0; i < n;i++)
{
    delete f[I];
    f[i] = 0;
}
delete [] f;
f = 0;
return value;

}

void test1()
{
int n, C;
while(cin >> n >> C)
{
int *W = new int[n];
int *V = new int[n];
int *res = new int[n];
for(int i = 0; i < n; I++)
{
res[i] = 0;
}
int w = 0, v = 0, i = 0;
while(i < n)
{
cin >> w >> v;
W[i] = w;
V[i] = v;
I++;
}
int value = knapsack(W, V, res, n, C);
cout << value << endl;
for(int i = 0; i < n; I++)
cout << res[i] << " ";
cout << endl;
delete W;
delete V;
delete res;
}
}

int main()
{
test1();
return 0;
}

4.图的相关问题
从数学上讲,图由顶点的集V和边的集E构成,其中E中的每一条边都连接V中的两个顶点。顶点和边可以带标签,也可以不带标签。当边带有数字标签的时候,可以将这些数字看做为权重(weight),并且说这个图是一个加权图。


图的示例.png

(1)可以用字典和列表来表示
graph = {'V0':['V1','V5'],
'V1':['V2'],
'V2':['V3'],
'V3':['V4','V5'],
'V4':['V0'],
'V5':['V2','V4']}

(2)找到一条路径
def find_path(graph, start, end, path=[]):
path = path + [start]
if start == end:
return path
if not graph.has_key(start):
return None
for node in graph[start]:
if node not in path:
newpath = find_path(graph, node, end, path)
if newpath: return newpath
return None

(3)找到最短路径
def find_shortest_path(graph, start, end, path=[]):
path = path + [start]
if start == end:
return path
if not graph.has_key(start):
return None
shortest = None
for node in graph[start]:
if node not in path:
newpath = find_shortest_path(graph, node, end, path)
if newpath:
if not shortest or len(newpath) < len(shortest):
shortest = newpath
return shortest

5.错题
1.BFS的查询的时间复杂度为O(n).

2.
错题2.png

3.
错题3.png
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 213,864评论 6 494
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,175评论 3 387
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 159,401评论 0 349
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,170评论 1 286
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,276评论 6 385
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,364评论 1 292
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,401评论 3 412
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,179评论 0 269
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,604评论 1 306
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,902评论 2 328
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,070评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,751评论 4 337
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,380评论 3 319
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,077评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,312评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,924评论 2 365
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,957评论 2 351

推荐阅读更多精彩内容

  • mean to add the formatted="false" attribute?.[ 46% 47325/...
    ProZoom阅读 2,694评论 0 3
  • 栈,队列,双端队列无序链表,有序链表二叉树,堆,二叉搜索树,AVL树图以及一些算法 coding: utf-8 u...
    hugoren阅读 617评论 0 0
  • 今天我的二姨姨夫带着我和潼潼一起去汝阳的一个水上乐园玩。 到了地方后,我和潼潼换上泳衣就迫不及待的跳进水池里了...
    李泽锴阅读 205评论 0 0
  • 不知道是什么时候特别想去看看北京这座城市,虽然空气质量很差,环境也挺恶劣的,但不知什么时候起的这个念头,埋下的种...
    忽尔今至阅读 164评论 0 0
  • 内容摘要 读书可以提升一个人的思维、以及对这个世界有新的理解和见识。可很多人并没有真正意义上的会读书。 本篇笔记内...
    胖师爷阅读 660评论 0 1