分支限定法的具体实现问题

用实验三分支定界法实现0/1背包问题实验的目的1、利用点边界法实现0/1背包问题2、学习使用Java实现算法代码。实验原理分支极限是系统地搜索空间的另一种方法，与反向跟踪方法最大的区别是E节点扩展方法。每个活动节点只成为一个E节点。当一个节点成为E节点时，将创建可以从该节点移动一步到达的所有新节点。放弃结果节点中不可导出的(最佳)可能解决方案，将其馀节点添加到活动节点表中，然后选择表中的下一个E-node作为节点。从活动节点表格中移除选定节点，并且展开进程直到找到解决方案或活动表格为空。要求具体的0/1背包问题，用分界法解决。实验程序import Java . util . *；Public class bb knapsackInt容量；/背包重量int n；/项目总数intweight；/料号重量阵列intvalue；/项目价值阵列Int curWeight/当前重量Int curValue/现值intbestx；/最佳解决方案max heap max heap=new max heap()；/活动节点优先队列/计算节点的上限Private int bound(int i) int cleft=capactity-curWeight；Int b=curValue/按项目单位重量值减少剩馀容量。While (i=n weighti=cleft) cleft-=weightI；b=valueI；I；/填充装满背包的剩馀容量If (i=n) b=valueI/weightI* cleft；return b；/将新活动节点添加到子集树和优先级队列private void addlive vode(int upper profit、int PP、intww、Int level、bbnode parent、boolean leftchild)、Bbnode b=new bbnode (parent，left child)；Heap node=new heap node (b，upper profit，PP，ww，level)；max heap . put(node)；/优先级队列分支边界方法专用int bb knapsack () & nbspBBnode enode=nullint I=1；int bestp=0；int up=bound(1)；While (i)！=n 1) intwt=curweightI；/查看当前展开节点的左儿子节点If (wt=capactity) If (curValue valuei bestp) bestp=curValue valueI；Addlivevode (up、curvalue value I、curweight I、I 1、enode、true)；up=bound(I 1)；/查看当前展开节点的右儿子节点If (up=bestp) Addlivevode (up、curvalue、curweight、I 1、e node、false)；heap node node=max heap . remove max()；Enode=node.liveNodeCurWeight=node.weightCurValue=fitUp=node.upperProfitI=node.level/配置当前最佳解决方案for(int j=n；j 0；J-)Bestx j=(emode.leftchild)？1 : 0；Enode=enode.parentReturn curValuePublic int knapsack (int PP，int ww，int cc，int xx)Capactity=ccn=PP . length-1；/n=pp.lengthElementq=new Elementn；int ws=0；int PS=0；for(int I=0)；I n；I) Qi=新元素(i 1，PPI/wwI)；PS=PPI；ws=wwI；If (ws=capactity) for(int I=1)；I=n；I) xxI=1；Return PS/按单位重量值排序Arrays.sort (q，new elem comparator()；value=new intn 1；weight=new intn 1；for(int I=1)；I=n；I) Valuei=ppqi-1。id-1；Weighti=wwqi-1。id-1；CurWeight=0；CurValue=0；bestx=new intn 1；max heap=new max heap()；/bbKnapsack调用以查找问题的最佳解决方案int maxp=bbKnapsack()；for(int I=1)；I=n；I) Xxqn-i。id=bestxI；Return maxppublic static void main(string arg)throws exception int capacity=0；intPP；intww；intchoice；int bestP=0；String str=最佳解决方案：；file operation f1=new file operation()；Vector v1=f1.loadFile(D:/料号重量)。txt )；ww=new intv1 . size()-1；for(int I=0)；I v1 . size()-1；I) wwI=v 1 . get(I)；cap acity=v1 . get(v1 . size()-1)；file operation F2=new file operation()；Vector v2=f2.loadFile(D:/料号值。txt )；PP=new intv2 . size()；for(int I=0)；I v2 . size()；I) PPI=v 2 . get(I)；choice=new intPP . length；bb knap sack bb knap sack=new bb knap sack()；Bestp=bbknapsack.knapsack (PP，ww，capacity，choice)；Str=bestP 每个条目已装载(0未装载，1已装载):for(int I=0)；I choice.lengthI) str= choiceI；F1.saveFile(D:/分支边界方法背包问题输出文件。txt ，str)；import Java . parator；public class heap comparator implements comparator Public intcompare (objectobject1，objectobject2) heap node heap node 1=(heap node)object 1；heap node heap node 2=(heap node)object 2；heap node 1 . upper profit heap node 2 . upper profit(if)return 1； elsereturn 0；Public class heap nodeBBnode liveNode/实时节点Int upperProfit/最大节点值Int profit/节点的相应值Int weight/对应于节点的重量Int level/子集树中活动节点所在的层次结构序号/构造方法Public heap node (bbnode live node，int upper profit，int profit，Int weight，int level) this . live node=live node；this . upper profit=upper profit；Tfit=profitThis.weight=weightThis.level=levelimport Java . util . ArrayList；import Java . util . collections；import Java . util . list；Public class max heap/堆节点容器private List heap=new ArrayList()；公共语音节点(public void put)heap . add(heap node)；Public heap node removeamax()，Collections.sort (heap，new heap comparator()；HeapNode maxNode=nullIf(！heap . isempty()max node=heap . get(0)；heap . remove(max node)；Return maxNodePublic class bbnodeBBnode paren