试题与答案

[说明] 背包问题就是有不同价值、不同重量的物品n件,求从这n件物品中选取一部分物

题型:问答题

题目:

[说明]
背包问题就是有不同价值、不同重量的物品n件,求从这n件物品中选取一部分物品的选择方案,使选中物品的总重量不超过指定的限制重量,而且选中物品的价值之和为最大。
背包问题是一个典型的NP完全难题。对该问题求解方法的研究无论是在理论上,还是在实践中都具有一定的意义。如管理中的资源分配、投资决策、装载问题等均可建模为背包问题。
常用的背包问题求解方法很多,但本题中采用了一种新的算法来求解背包问题。该算法思想为:首先要对物品进行价重比排序,然后按价重比从大到小依次装进包裹。这种方法并不能找到最佳的方案,因为有某些特殊情况存在,但只要把包中重量最大的物品取出,继续装入,直到达到limitweight,这时的物品就是limit weight的最大价值。这种算法不需要逐个进行试探,所以在数据非常大时,执行效率主要由排序的时间复杂度决定。该算法的流程图为下图。
仔细阅读程序说明和C程序流程图及源码,回答问题1和问题2。
[流程图]




[程序说明]
struct Thing:物品结构
typedef struct Bag:背包结构类型
input ( ):将物品按序号依次存入数组函数
inbag ( ):物品按物价比入包函数
init ( ):初始化函数
sort ( ):对物品按价格重量比排序函数
outbag ( ):取出包中weiht最大的物品函数
print ( ):最佳方案输出函数
[C程序]
#define N 255
struct Thing
double weight;
double value;
double dens;
thing[N];
typedef stmct Bag
Thing thing [N];
double weighttmp;
double sumvalue;
bag,best;
inbag ( )

do
bag.thing[i]=thing[i]
(1)
(2)
i++;
while ( (3) )

init ( )

for (inti=0; i<N; i++)

input (thing[i].weight, thing [i].value)
thing [i].dens=thing[i].value/thing [i].weight;
;

main ( )

init ( );
sort ( );
inbag ( );
do
best=bag; //把包中物品放入暂存数组
outbag ( ); //取出包中weight最大的物品
(4)
while ( (5) )
print (best); //输出temp因为是最佳方案

[问题2]
求解“背包问题”常用的方法有哪几种各有什么样的特点

答案:

参考答案:“背包问题”求解方法主要是一些启发式算法,如贪婪算法、递归算法等。应用递归算法的目的是穷举所有可能的解,从中选出最佳解。这种解法实际上是穷举了所有的可能,只是加了一些限制。如果所求的数据很大,这种算法的效率就不是很高,甚至是不可实现的。贪婪法不用穷举且速度快,但用贪婪法却不一定能找到最优解。由于贪婪法所得到的解与最优解存在很大的差距,当要求较高时,就会成为贪婪法致命的且无法挽救的缺陷。

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