题目的大概意思就是一个人到一些城市送披萨,要求找到一条路径可以遍历每个城市后返回出发点,而且路径距离最短。最后输出最短距离就可以。

注意:每个城市可反复訪问多次。

因为题中明白说了两个城市间的直接可达路径(即不经过其他城市结点)不一定是最短路径。所以须要借助邻接矩阵首先求出随意两个城市间的最短距离。

这一步骤使用Floyd最短路径算法就可以。

然后,在此基础上来求出遍历各个城市后回到出发点的最短路径的距离,即求解TSP问题。

TSP问题眼下有多种解法:搜索解法,动归解法。启示式解法。这里就针对poj 3311问题给出了前两种解法。

搜索解法:这样的解法事实上就是计算排列子集树的过程。从0点出发。要求遍历1。2,3点后回到0点。

以不同的顺序来依次遍历1,2,3点就会导出不同的路径(0->1->2->3->0;0->1->3->2->0等等),总共同拥有3!=6条路径须要考虑,从中选出最短的那条就是所求。搜索解法的时间复杂度为O(n!)

附上搜索代码:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <utility>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>using namespace std;int n;
vector<vector<int> > links;
vector<vector<int> > sp;
vector<bool> used;
long long ans;void Floyed()
{sp = links;for(int k = 0; k < n; ++k){for(int i = 0; i < n; ++i){for(int j = 0; j < n; ++j)sp[i][j] = min(sp[i][j], sp[i][k] + sp[k][j]);}}//for(int i = 0; i < n; ++i)//{//for(int j = 0; j < n; ++j)//cout << sp[i][j] << " ";//cout << endl;//}
}void Backtrack(int level, int v, long long cost)
{if( level == n - 1 ){ans = min(cost + sp[v][0], ans);return;}for(int i = 0; i < n; ++i){if( !used[i] ){used[i] = true;Backtrack(level + 1, i, cost + sp[v][i]);used[i] = false;}}
}void Work()
{Floyed();ans = 1e8;used.assign(n, false);used[0] = true;Backtrack(0, 0, 0);//cout << "ans = ";cout << ans << endl;
}int main()
{//freopen("3311.tst", "r", stdin);while( cin >> n && n ){++n;//links.resize(n, vector<int>(n)); 将这一句替换为以下这一句。就会WA,还请高手可以不吝赐教!links.assign(n, vector<int>(n, 0));for(int i = 0; i < n; ++i){for(int j = 0; j < n; ++j)cin >> links[i][j];}Work();}return 0;
}

动归解法:细致观察搜索解法的过程,事实上是有非常多反复计算的。比方从0点出发。经过1,2。3,4,5点后回到0点。那么0->1->2->(3。4。5三个点的排列)->0与0->2->1->(3,4,5三个点的排列)->0就存在反复计算(3。4,5三点的排列)->0路径集上的最短路径。仅仅要我们可以将这些状态保存下来就行减少一部分复杂度。以下就让我们用动归来求解这一问题。记dp(v, S)为从v点出发,遍历S集合中的每个点后,回到出发点(0点)的最短距离。递推表达式的推导例如以下:

假设S为空集,即没有须要遍历的结点了。此时可以直接从v点回到0点。则dp(v,S)=sp[v][0] //sp[v][0]是v点到0点的最短路径距离

假设S不为空集。则dp(v,S)=min{sp[v][u] + dp(v,S-{u})}//sp[v][u]是v点到u点的最短路径距离

上述过程怎样用编码实现呢,主要难点就在于集合S的表示。我们可以用位比特来表示一个集合。如集合{1,2,3}。{1,2}分别可以用7(111),3(011)来表示。

所以动归整个状态二维表的大小为n*2^n。而表中的每个元素的计算须要O(n)的复杂度,所以动态规划的时间复杂度为O(n^2*2^n)

附上动态规划代码:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <utility>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>using namespace std;int n;
vector<vector<int> > links;
vector<vector<int> > sp;
vector<bool> used;
vector<vector<long long> > dp;
long long ans;void Floyed()
{sp = links;for(int k = 0; k < n; ++k){for(int i = 0; i < n; ++i){for(int j = 0; j < n; ++j)sp[i][j] = min(sp[i][j], sp[i][k] + sp[k][j]);}}//for(int i = 0; i < n; ++i)//{//for(int j = 0; j < n; ++j)//cout << sp[i][j] << " ";//cout << endl;//}
}long long CalcVal(int v, long long bit)
{if( dp[v][bit] != -1 ){return dp[v][bit];}if( !bit ){dp[v][bit] = sp[v][0];}else {long long ret = 1e8;for(int i = 1; i < n; ++i){int b = 1 << i - 1;if( b&bit ){ret = min(ret, sp[v][i] + CalcVal(i, b-bit));}}dp[v][bit] = ret;}return dp[v][bit];
}void Work()
{Floyed();long long m = (1 << n - 1) - 1;dp.assign(n, vector<long long>(m, -1));ans = 1e8;for(int i = 1; i < n; ++i){long long b = 1 << i - 1;ans = min(ans, sp[0][i] + CalcVal(i, b-m));}//cout << "ans = ";cout << ans << endl;
}int main()
{//freopen("3311.tst", "r", stdin);while( cin >> n && n ){++n;//links.resize(n, vector<int>(n));links.assign(n, vector<int>(n, 0));for(int i = 0; i < n; ++i){for(int j = 0; j < n; ++j)cin >> links[i][j];}Work();}return 0;
}

转载于:https://www.cnblogs.com/xfgnongmin/p/10655108.html

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