Bellman–Held–Karp算法求解包含限制的TSP问题
创始人
2024-11-29 00:01:16
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  1. 定义问题:给定一个有n个点的加权有向图,其中某些点被标记为必须经过的点,要求从任意一个点出发,经过所有标记点并回到起点的最短路径。
  2. 构造子问题:将所有标记点划分为两组,记为A和B。从起点s出发,经过A中的所有点,最终到达B中的某个点t。子问题的解为:从s出发,经过A中的所有点,到达p,然后从p出发,经过B中的所有点,最终到达t的最短路径。
  3. 使用动态规划求解:设dp[S, i]表示从起点s出发,经过集合S中的点、最后一个访问的点为i的最短路径长度。状态转移方程为:

dp[S, i] = min(dp[S{i}, j] + dis(j, i)), 其中j∈S{i}

其中dis(j, i)表示从点j到i的距离,如果(i, j)不在图中,则dis(j, i)=∞。 4. 初始化:dp[∅, s] = 0。 5. 求解原问题:对于所有的标记点组合,使用该算法求解,并选择最小的路径作为最终解。时间复杂度为O(n22n)。

代码示例:

int n, m; int g[N][N]; // 存图 int f[1 << N][N]; // f[S][i]表示经过的点集为S,以i为终止点的最短路 int A[N], B[N], cnt; // A, B分别表示两个必经点集合,cnt记录选中的点数量 int d[N][N]; // d[i][j]表示i到j的距离 int main() { cin >> n >> m; memset(g, 0x3f, sizeof g); for (int i = 0; i < m; i++) { int a, b, w; cin >> a >> b >> w; g[a][b] = min(g[a][b], w); } int x; cin >> x; while (x--) { int a

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