回溯法分支限界法解0-1背包问题(计算机算法设计与分析实验报告).doc

实报 告 实验名称：任课教师：：姓 名：完成日期： 二、主要实验内容及要求： 要求分别用回溯法和分支限界法求解0-1背包问题； 要求交互输入背包容量，物品重量数组，物品价值数组； 要求显示结果。 三、实验环境和工具： 操作系统:win7操作系统 开发工具：eclipse3.4、jdk1.6 开发语言：java 四、实验结果与结论：（经调试正确的源程序和程序的运行结果） 1.1、回溯法求解0-1背包问题源代码： package cn.lgh; import java.io.BufferedReader; import java.io.InputStreamReader; import java.util.Arrays; import java.util.Comparator; /** * 回溯法解0-1背包问题。 * @author 蓝冠恒 */ public class BTKnapsack { double c;// 背包重量 int n; // 物品总数 double[] w;// 物品重量数组 double[] p;// 物品价值数组 double cw; // 当前重量 double cp; // 当前价值 double bestp; // 当前最优价值 /** * 回溯法解0-1背包问题。 * @param pp * 物品价值数组 * @param ww * 物品重量数组 * @param cc * 背包重量 * @return 最优价值 */ public double knapsack(double pp[], double ww[], double cc) { c = cc; n = pp.length; cw = 0.0; cp = 0.0; bestp = 0.0; Element[] q = new Element[n]; for (int i = 0; i n; i++) { q[i] = new Element(i + 1, pp[i] / ww[i]); } Arrays.sort(q, new ElemComparator()); p = new double[n + 1]; w = new double[n + 1]; for (int i = 1; i = n; i++) { p[i] = pp[q[i - 1].id - 1]; w[i] = ww[q[i - 1].id - 1]; } backtrack(1); return bestp; } // 回溯过程 private void backtrack(int i) { if (i n) {// 达到叶节点 bestp = cp; return; } if (cw + w[i] = c) { cw += w[i]; cp += p[i]; backtrack(1 + i); cw -= w[i]; cp -= p[i]; } if (bound(i + 1) bestp) { backtrack(1 + i); } } // 计算上界值 private double bound(int i) { double cleft = c - cw; double bound = cp; // 以物品单位重量价值递减顺序装入物品 while (i = n w[i] = cleft) { cleft -= w[i]; bound += p[i]; i++; } // 装满背包 if (i = n) { bound += p[i] * cleft / w[i]; } return bound; } /** * 物体编号和单位重量价值载体。 * @author 蓝冠恒 */ public class Element { int id;// 编号 double d;// 单位重量价值 public Element(int id, double d) { this.id = id; this.d = d; } } /** * 比较器 * @author 蓝冠恒 */ public class ElemComparator implements ComparatorObject { public int