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JAVA認證基礎知識:近似算法(格雷厄姆算法)簡介

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之前做了很多貪心算法,他們都能找到最優解,這也是之所以用貪心算法的原因。貪心算法較之其他,最大的優勢體現在時間複雜度低,空間複雜度也比較低。對於試用貪心算法的題型,有兩個重要特徵:貪心策略與最優子結構。貪心策略即每步採取策略的依據;最優子結構則是指問題的'求解可以轉化為求解子問題的最優解。這點與動態規劃有點像,但後者要枚舉問題的解空間,資源消耗很大。

JAVA認證基礎知識:近似算法(格雷厄姆算法)簡介

貪心算法不一定保證得到最優解,但很多時候用其他方法的無效(有的是確實沒有解決方法,有的是複雜度難以接受),在這種情況下我們可以嘗試用近似算法,根據一定的有效貪心策略,哪怕得不到最優解,但權衡之下也是可以接受的。

例如給定若干物品,要求儘可能的將它們分成質量相近的兩堆。如物品數為5,重量分別為3,3,2,2,2,很容易根據經驗判斷分成3+3和 2+2+2的兩堆。但這是一個2^n級難題,數據量一大就出現組合爆炸。解決該問題目前還沒有無有效的方法。枚舉法可以得到最優解,但時間複雜度為 O(2^n),難以接受。下面是n<=15時的枚舉法,用位操作簡化計算。

#include

#include

using namespace std;

const int MAXN=20;

int w[MAXN];

int used[MAXN];

const int INF=1<<30;

int n,id,sum;

int Solve()

{

int min,cnt=1

memset(used,0,sizeof(used));

for(int i=0;i>w[i];

int ans=Solve();

for(int i=0;i運行結果為:2+2+2=6 3+3=6

格雷厄姆提出瞭解決該問題的近似算法。即每次從尚未分堆的物品中選擇最大我w[i]的,然後分別將它試探性加到已分的兩堆(a1,b1)中,若|a1+w[i]-b1|>|a1-w[i]-b1|,澤加到b1中;否則加到

a1中。已有神牛可以證明這樣的最終結果與最優解的誤差不超過16%。下面是格雷厄姆算法的實現。

#include

#include

#include

using namespace std;

const int MAXN=20;

int w[MAXN];

int used[MAXN];

int n,a,b;

void Solve()

{

sort(w,w+n);

a=0,b=0;

for(int i=n-1;i>=0;i--)

{

if(abs(a+w[i]-b)<=abs(a-w[i]-b))

{

a+=w[i];

used[i]=true;

}

else b+=w[i];

}

}

int main()

{

cin>>n;

memset(used,0,sizeof(used));

for(int i=0;i>w[i];

Solve();

printf(" 第一堆為:");

for(int i=0;i運行結果為:2+2+3=7 2+3=7

在有些情況下是完全可以接受近似算法的。