Ciao805 2024-12-21 20:26:13
1. “最小重量机器设计问题”的回溯法分析 1.1 说明“最小重量机器设计问题”的解空间 “最小重量机器设计问题”通常指在给定的一些设计约束条件下,设计一个机器,使得其总重量最小。在这个问题中,设计变量可以包括不同的组件、材料、结构或参数。每个组件可能有不同的选项,每个选项会对机器的重量产生不同的影响。 解空间即所有可能的设计方案的集合,可以理解为一个多维空间,每个维度代表一个组件的不同选择。由于每个组件的选择可能影响到其他组件的选择,因此解空间的大小可以非常庞大。 1.2 说明“最小重量机器设计问题”的解空间树 解空间树是解空间的一种可视化表示,它由多个层次的结点组成。每个结点表示某一设计阶段的一个选择。通常,解空间树的根节点表示问题的初始状态(即没有选择任何组件),每个子节点代表在当前设计阶段选择某个特定组件或设计选项后的状态。 1.3 在遍历解空间树的过程中,每个结点的状态值是什么 在遍历解空间树的过程中,每个结点的状态值通常表示当前设计方案的部分选择或累积值。例如,在最小重量机器设计问题中,结点的状态值可以包括: 已经选择的组件和对应的设计选项 当前设计方案的累积重量 其他与设计相关的约束条件(如强度、成本等) 每次选择一个组件的设计选项时,状态值会更新,通常会计算出一个新的总重量或者其他性能指标。直到所有组件的选择完成,结点的状态值就代表了一个完整的设计方案及其相关的指标(例如总重量)。 1.4 如何利用限界函数进行剪枝 在“最小重量机器设计问题”中,可以利用限界函数对解空间树进行剪枝。例如,可以使用如下限界函数来优化搜索过程: 估计当前部分解的最小可能重量:如果当前设计方案的重量已经超出某个已知的最优解,则不再继续搜索该分支。 计算当前部分解的总重量,并与当前已知的最小重量进行比较。如果当前部分解的重量无法优于当前最优解,则剪枝,停止进一步探索。 通过使用限界函数,可以有效地减少搜索的分支数,避免对不可能产生最优解的方案进行无谓的遍历,从而提升回溯法的效率。 2. 对回溯算法的理解 回溯算法是一种用于搜索解空间的算法,尤其适用于解决组合优化问题、约束满足问题等。回溯算法的核心思想是在构造解的过程中,通过尝试不同的选择,并在发现当前选择不能满足问题约束时“回溯”,即撤销上一步的选择,尝试其他可能的选择。
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《数据结构》(C语言版)是为“数据结构”课程编写的教材,也可作为学习数据结构及其算法的C程序设计参数教材。学了数据结构后,许多以前写起来很繁杂的代码现在写起来很清晰明了. 本书的前半部分从抽象数据类型的角度讨论各种基本类型的数据结构及其应用;后半部分主要讨论查找和排序的各种实现方法及其综合分析比较。 全书采用类C语言作为数据结构和算法的描述语言。 本书概念表述严谨,逻辑推理严密,语言精炼,用词达意,并有配套出版的《数据结构题集》(C语言版),便于教学,又便于自学。 本书后附有光盘。光盘内容可在DOS环境下运行的以类C语言描述的“数据结构算法动态模拟辅助教学软件,以及在Windows环境下运行的以类PASCAL或类C两种语言描述的“数据结构算法动态模拟辅助教学软件”。内附 数据结构算法实现(严蔚敏版配套实现程序) 目录: 第1章 绪论 1.1 什么是数据结构 1.2 基本概念和术语 1.3 抽象数据类型的表现与实现 1.4 算法和算法分析 第2章 线性表 2.1 线性表的类型定义 2.2 线性表的顺序表示和实现 2.3 线性表的链式表示和实现 2.4 一元多项式的表示及相加 第3章 栈和队列 3.1 栈 3.2 栈的应有和举例 3.3 栈与递归的实现 3.4 队列 3.5 离散事件模拟 第4章 串 4.1 串类型的定义 4.2 串的表示和实现 4.3 串的模式匹配算法 4.4 串操作应用举例 第5章 数组和广义表 5.1 数组的定义 5.2 数组的顺序表现和实现 5.3 矩阵的压缩存储 5.4 广义表的定义 5.5 广义表的储存结构 5.6 m元多项式的表示 5.7 广义表的递归算法第6章 树和二叉树 6.1 树的定义和基本术语 6.2 二叉树 6.2.1 二叉树的定义 6.2.2 二叉树的性质 6.2.3 二叉树的存储结构 6.3 遍历二叉树和线索二叉树 6.3.1 遍历二叉树 6.3.2 线索二叉树 6.4 树和森林 6.4.1 树的存储结构 6.4.2 森林与二叉树的转换 6.4.3 树和森林的遍历 6.5 树与等价问题 6.6 赫夫曼树及其应用 6.6.1 最优二叉树(赫夫曼树) 6.6.2 赫夫曼编码 6.7 回溯法与树的遍历 6.8 树的计数 第7章 图 7.1 图的定义和术语 7.2 图的存储结构 7.2.1 数组表示法 7.2.2 邻接表 7.2.3 十字链表 7.2.4 邻接多重表 7.3 图的遍历 7.3.1 深度优先搜索 7.3.2 广度优先搜索 7.4 图的连通性问题 7.4.1 无向图的连通分量和生成树 7.4.2 有向图的强连通分量 7.4.3 最小生成树 7.4.4 关节点和重连通分量 7.5 有向无环图及其应用 7.5.1 拓扑排序 7.5.2 关键路径 7.6 最短路径 7.6.1 从某个源点到其余各顶点的最短路径 7.6.2 每一对顶点之间的最短路径 第8章 动态存储管理 8.1 概述 8.2 可利用空间表及分配方法 8.3 边界标识法 8.3.1 可利用空间表的结构 8.3.2 分配算法 8.3.3 回收算法 8.4 伙伴系统 8.4.1 可利用空间表的结构 8.4.2 分配算法 8.4.3 回收算法 8.5 无用单元收集 8.6 存储紧缩 第9章 查找 9.1 静态查找表 9.1.1 顺序表的查找 9.1.2 有序表的查找 9.1.3 静态树表的查找 9.1.4 索引顺序表的查找 9.2 动态查找表 9.2.1 二叉排序树和平衡二叉树 9.2.2 B树和B+树 9.2.3 键树 9.3 哈希表 9.3.1 什么是哈希表 9.3.2 哈希函数的构造方法 9.3.3 处理冲突的方法 9.3.4 哈希表的查找及其分析 第10章 内部排序 10.1 概述 10.2 插入排序 10.2.1 直接插入排序 10.2.2 其他插入排序 10.2.3 希尔排序 10.3 快速排序 10.4 选择排序 10.4.1 简单选择排序 10.4.2 树形选择排序 10.4.3 堆排序 10.5 归并排序 10.6 基数排序 10.6.1 多关键字的排序 10.6.2 链式基数排序 10.7 各种内部排序方法的比较讨论 第11章 外部排序 11.1 外存信息的存取 11.2 外部排序的方法 11.3 多路平衡归并的实现 11.4 置换一选择排序 11.5 最佳归并树 第12章 文件 12.1 有关文件的基本概念 12.2 顺序文件 12.3 索引文件 12.4 ISAM文件和VSAM文件 12.4.1 ISAM文件 12.4.2 VSAM文件 12.5 直接存取文件(散列文件) 12.6 多关键字文件 12.6.1 多重表文件 12.6.2 倒排文件 附录A 名词索引 附录B 函数索引 参考书目

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