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运筹学通论I
胡晓东
应用数学研究所
中国科学院数学与系统科学研究院
http://www.amt.ac.cn/member/huxiaodong/index.html
Institute of Applied Mathematics
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5. 组合优化-算法设计技巧
精确算法
分而治之 (搜索、排大小序、旅行商)
动态规划 (最短路、三角剖分、背包)
分支定界 (整数线性规划、旅行商、工件排序)
近似算法或启发式算法
贪婪策略 (最小生成树、最大可满足、背包、
顶点覆盖、独立集、旅行商)
局部搜索(最大匹配、旅行商、最大割)
序贯法 (工件排序、装箱、顶点着色)
整数规划法 (顶点覆盖、最大可满足、最大割)
随机方法 (最小割、最大可满足、顶点覆盖)
在线算法 (页面调度、k-服务器、工件排序、装箱)
不可近似 (最大团、背包、旅行商、装箱、连通控制集等)
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5.3 分支定界
分支定界方法从本质上讲是一类分而治之方法,它与动态
规划方法也十分类似。 给定一个优化问题的实例 I,它保存一些
子实例 I
i
的集合 S,使得:
子实例 I
i
的可行解集的并等于原实例 I 的可行解集。
初始时,S 仅包含实例 I。 然后,对问题的实例 I 进行一个分解
运算,称为分支,得到一组互不相交的子实例 I
i
。我们用一棵判
定树来刻画这个过程,树上的每一个节点都对应一个子实例。
这个方法的关键是,对产生的新的子实例运用回溯技巧,
并保存和更新当前已得到的最优解的信息 ,从而减少需要考虑
和求解的子实例的数目。
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5.3 分支定界(续一)
对每一个子实例 I
i
,当我们得到它的最优值 c
opt
(I
i
) 的一个下
界 c(I
i
) 以后,如果 c(I
i
) 比已经得到的最好值要大,那么就没有
必要对 I
i
进行分支运算了,这是因为原实例 I 的最优解不可能
在子实例 I
i
的可行解集中。此时,我们称 I
i
被除掉了。否则我
们还需要对 I
i
再进行分支运算,得到若干子子实例。
我们可以引入一个如下控制机制,用来确定那些分支不会产
生比目前已经得到最好解更好的解;并停止对这些分支进一步分
支,然后回溯到分支所对应的父辈节点(分支)。
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5.3 分支定界(续二)
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实在想不出来了
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