DFS——剪枝实战

简介: DFS——剪枝实战

1:子集和问题

给定n个不同的正整数集合w=(w1,w2,…,wn)和一个正数W,要求找出w的子集s,使该子集中所有元素的和为W。


输入格式:

第一行输入n和W,第二行依次输入n个数。

输出格式:

每行输出一个符合要求的子集。


输入样例1:

4 31
11 13 24 7


输出样例1:

11 13 7 
24 7


#include<iostream>
using namespace std;
const int N = 1010;
int n, m;
int w[N], op[N];
void dfs(int idx, int sum)
{
    if(sum > m || idx > n) return ; // 可行性减枝
    if(sum == m)
    {
        for (int i = 0; i < n; i ++ )
            if(op[i])
                cout << w[i] << ' ';
        cout << endl;
        return ;
    }
    op[idx] = 1;
    dfs(idx + 1, sum + w[idx]);
    op[idx] = 0;
    dfs(idx + 1, sum);
}
int main()
{
    cin >> n >> m;
    for (int i = 0; i < n; i ++ ) cin >> w[i];
    dfs(0, 0);
    return 0;
}


2:0/1背包问题

0/1背包问题。给定一载重量为W的背包及n个重量为wi、价值为vi的物体,1≤i≤n,要求而且重量和恰好为W具有最大的价值。

输入格式:

第一行输入背包载重量W及背包个数n,再依次输入n行,每行为背包重量wi和价值vi。

输出格式:

第一行输出装入背包内的物体编号(末尾有空格),若没有任何物品能装入,输出: No,第二行输出背包内的物体总价值。


输入样例1:

5 10
2 6
2 3
6 5
5 4
4 6


输出样例1:

1 2 5 
15


输入样例2:

2 10
11 2
13 100


输出样例2:

No
0


#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int N = 1010;
int n, m;
int v[N], w[N], op[N], f[N];
int maxv;
  // 下标,当前体积,当前价值,标记
void dfs(int idx, int cv, int cw, int op[N]) {
    if(idx > n ) {
        if(maxv < cw)
        {
            maxv = cw;
            for (int i = 1; i <= n; i ++ )
                f[i] = op[i];
        }
        return;
    }
    op[idx] = 0;
    dfs(idx + 1, cv, cw, op);
    if(cv + v[idx] <= m)  // 剪枝 
    {
        op[idx] = 1;
        dfs(idx + 1, cv + v[idx], cw + w[idx], op);
    }
}
int main()
{
    cin >> n >> m;
    for (int i = 1; i <= n; i ++ ) cin >> v[i] >> w[i];
    dfs(1, 0, 0, op);
    int tt = 0;
    for (int i = 1; i <= n; i ++ )
    {
        if(f[i])
        {
            tt = 1;
            cout << i << ' ';
        }
    }
    if(!tt) cout << "No";
    cout << endl << maxv;
    return 0;
}


3:求解简单装载问题

有n个集装箱要装上一艘载重量为W的轮船,其中集装箱i(1≤i≤n)的重量为wi。不考虑集装箱的体积限制,现要这些集装箱中选出若干装上轮船,使它们的重量之和等于W,当总重量相同时要求选取的集装箱个数尽可能少。


输入格式:

第一行输入集装箱个数n和载重量W,第二行依次输入n个集装箱的重量wi。

输出格式:

输出选取的集装箱编号(按输入顺序从1开始依次编号)。


输入样例1:

5 10
5 2 6 4 3


输出样例1:

3 4


#include <iostream>
using namespace std;
const int N = 1010;
int n, m;
int w[N], op[N], f[N];
int minv = 0x3f;
void dfs(int u, int cw, int sw, int op[], int cnt)
{
  if(u > n)
  {
    if(cw == m && cnt < minv)
    {
      minv = cnt;
      for (int i = 1; i <= n; i ++ )
        f[i] = op[i];
    }
    return ;
  }
  op[u] = 1;
  if(cw + w[u] <= m) //左孩子结点剪枝:装载满足条件的集装箱
    dfs(u + 1, cw + w[u], sw - w[u], op, cnt + 1);
  op[u] = 0;
  if(cw + sw - w[u] >= m) //右孩子结点剪枝
    dfs(u + 1, cw, sw - w[u], op, cnt);
}
void Print()
{
  for (int i = 1; i <= n; i ++ )
    if(f[i])
      cout << i << ' ';
}
int main()
{
  cin >> n >> m;
  int sw = 0;
  for (int i = 1; i <= n; i ++ )
  {
    cin >> w[i];
    sw += w[i];
  }
  dfs(0, 0, sw, op, 1);
  Print();
  return 0;
}


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