标题:0-1背包问题(回溯法)的优化失败,求助各位大佬
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0-1背包问题(回溯法)的优化失败,求助各位大佬
我没有加入剪枝函数(未优化)的代码,可以正常运行并得出正确结果。但为什么我加了剪枝函数后虽然能得出正确结果但剪枝函数并没有发生作用,两者解空间树的分支数还是一样的。请各位帮我看看我代码哪里有问题,如何修改?
问题描述:背包容量30,物品1、2、3、4、5的重量分别是3,20,5,10,5,其价值分别是8,50,12,21,10,要使装入背包的物品的总价值最大,如何进行装入。
这是我未优化的代码:
程序代码:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int n=5;
int w[5]={3,20,5,10,5};
int v[5]={8,50,12,21,10};
int c=30;
int now_w=0;//当前总重量
int now_v=0;//当前总价值
int max_v=0;//最大总价值
int x[10];//记录物品的选择情况
int best_x[10];//记录物品的最优选择情况
int sum=0;//记录解空间树的分支数

void backbag(int i){
    if(i>=n){
        int j;
        if(now_v>max_v){
            max_v=now_v;
        for(j=0;j<n;j++)
            best_x[j]=x[j];
        }
    }
    else{
    if(now_w+w[i]<=c){
        sum++;
        now_w+=w[i];
        now_v+=v[i];
        x[i]=1;
        backbag(i+1);
        now_w-=w[i];
        now_v-=v[i];
    }
        x[i]=0;
        sum++;
        backbag(i+1);
    }
}

void print(){
    int i=0;
    for(i=0;i<n;i++){
        if(best_x[i]==1)
            printf("%d,%d\n",w[i],v[i]);
    }
}

int main()
{
    backbag(0);
    printf("选中的物品的重量和价值是:\n");
    print();
    printf("最大价值:%d",max_v);
    printf("\n解空间树的分支数:%d",sum);
    return 0;
}

其运行结果:


这是加入了剪枝函数的代码:
程序代码:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int n=5;
int w[5]={3,20,5,10,5};
int v[5]={8,50,12,21,10};
int c=30;
int remain_v=0;//当前剩余物品的总价值
int now_w=0;//当前总重量
int now_v=0;//当前总价值
int max_v=0;//最大总价值
int x[10];//记录物品的选择情况
int best_x[10];//记录物品的最优选择情况
int sum=0;//记录解空间树的分支数

int Bound(int i)
{
    while(i<n)
    {
        remain_v+=v[i];
        i++;
    }
    return remain_v+now_v;
}
void backbag(int i){
    if(i>=n){
        int j;
        if(now_v>=max_v)
        {
            max_v=now_v;
            for(j=0;j<n;j++)
            best_x[j]=x[j];
        }
    }
    if(now_w+w[i]<=c)
    {
        sum++;
        now_w+=w[i];
        now_v+=v[i];
        x[i]=1;
        backbag(i+1);
        now_w-=w[i];
        now_v-=v[i];
    }
    if(Bound(i+1)>max_v)
    {
        sum++;
        x[i]=0;
        backbag(i+1);
    }
}

void print(){
    int i=0;
    for(i=0;i<n;i++){
        if(best_x[i]==1)
            printf("%d,%d\n",w[i],v[i]);
    }
}

int main()
{
    backbag(0);
    printf("选中的物品的重量和价值是:\n");
    print();
    printf("最大价值:%d",max_v);
    printf("\n解空间树的分支数:%d",sum);
    return 0;
}


这是运行结果:



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2020-12-21 23:17



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