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动态规划背包问题 如何写动态规划状态转移方程?

浏览量:2974 时间:2022-12-16 14:58:50 作者:采采

动态规划背包问题 如何写动态规划状态转移方程?

贪心法和动态规划法的区别?

贪婪算法是一种策略,一种思想。没有固定的模式。比如最简单的背包问题,如果用贪婪的思想去做,可能会有很多性价比最高、价值最高、重量最轻的方法,但是你无法保证你选择的贪婪策略在所有情况下都是绝对最优的。动态规划的思想是对剩下的进行分而治之,把一个复杂的问题一个个分解成小问题,然后从每个小问题中得到最优解。典型的例子可以通过画塔问题的图来看。

动态规划基本原理?

动态规划是运筹学的一个分支,是解决决策过程最优化的过程。

20世纪50年代初,美国数学家贝尔曼等人在研究多阶段决策过程的最优化时,提出了著名的最优化原理,从而创立了动态规划。

动态规划的应用非常广泛,包括工程技术、经济、工业生产、军事和自动化控制。

在背包问题、生产经营问题、资金管理问题、资源分配问题、最短路径问题、复杂系统可靠性问题等方面取得了显著的成果。

动态规划问题为什么用逆序标号法?

对于同一个动态规划问题,逆序法和序贯法的解是相同的。动态规划法是将一个大问题转化为一个小问题,即重叠子问题,然后递归计算。不管是逆序还是逆序,问题的每一个可能的解,比如01背包问题,都要讨论每一个物品是否放进去。对于同一个问题,明显的解决方法不会改变,否则不代表一定有错误的方法。

动态规划问题为什么用逆序标号法?

标号法是一种优化算法,主要用于求解图的最短路径问题。可以说是动态规划,采用前推的方法,对图的每条边检测一次,不需要反复回溯搜索。

如何写动态规划状态转移方程?

利用动态规划方法解决问题的步骤

为了设计标准的动态编程算法,通常可以采取以下步骤:

划分阶段:

根据问题的时间或空间特征,将问题分为几个阶段。请注意,这些阶段必须是有序的或可排序的(即没有后退),否则问题无法通过动态规划来解决。

选择状态:

问题发展到每个阶段的客观情况,用不同的状态表现出来。当然,状态的选择要满足无后效的要求。

决定并写出状态转换方程:

之所以把这两个步骤放在一起,是因为决策和状态转换之间有着天然的联系。状态转换是根据前一阶段的状态和决策导出当前阶段的状态。因此,如果我们做一个决定,状态转移方程就会被写出来。但实际上我们往往反过来做,根据相邻两段的状态关系来做决策。

写出编程方程(包括边界条件):

动态规划的基本方程是规划方程的一般形式表达。一般来说,只要确定了阶段、状态、决策、状态转换,这一步就比较简单。

这是我的信息。先看看吧。我不太懂无后效动态规划的理论,但大意是根据你划分的阶段,当前阶段的选择不会影响后面的阶段。

不懂也没关系。多做几道题,过段时间自然就知道了。

当然,学习DP要从简单到困难。先看了数三角之类的,然后学了背包九讲。你也可以试试。

数字三角问题

下图显示了一个数字三角形。三角形中的数字是不超过100的整数。现在规定从上到下,每一步都可以走左斜杠或者右斜杠。

38

810

2774

45265

假设一个三角形中的行数100,编程一条从顶层到底层的路径,使沿路径传递的数之和最大,文件sum.out输出最大值。

输入数据:从一个文件输入数据,文件的第一行是三角形的行数n。接下来的n行是从上到下每一层的数字。

分析:

如果得到一条从上到下的最优路径,那么对于路径上的每一个中间点,从上到下到中间点的路径所经过的数之和也是最大的。因此,该问题是一个典型的多阶段决策优化问题。算法的设计和分析如下:

采用动态规划中的向前向后解法。根据三角形的行划分阶段。如果行数为n,则该问题可视为具有n-1个阶段的决策问题。从起点出发,从每个决策点到起点的最佳路径处于第一阶段,第二阶段.在序列中可以找到第n-1个阶段,最后可以找到从起点到终点的最佳路径。当我们实现程序时,我们可以这样设计它:

假设用a[i,j]表示三角形第I行的第j个数,用p[i,j]表示从最顶层到数a[i,j]的最佳路径的个数之和(通过该路径的个数之和最大),则易得问题的动态转移方程为:

p[0,0]=0

p[i,j]=max{p[i-1,j] a[i,j],p[i-1,j-1] a[i,j]}

(1jin,其中n为总行数),则max{p[n,j]}1jn为问题的解。

或者

采用动态规划中的逆解法。

假设用a[i,j]表示三角形第I行的第j个数,用p[i,j]表示从底部到a[i,j]的最佳路径的数字和(通过路径的个数之和最大),则易得问题的动态转移方程为:

p[n 1,j]=0(1jn 1)

p[i,j]=max{p[i 1,j] a[i,j],p[i 1,j 1] a[i,j]}

(1jin,其中n为总行数),p[1,1]为问题的解。

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