动态规划解决TSP问题

问题描述:

旅行商问题,即TSP问题(Travelling Salesman Problem)又译为旅行推销员问题、货郎担问题,是数学领域中著名问题之一。假设有一个旅行商人要拜访n个城市,他必须选择所要走的路径,路径的限制是每个城市只能拜访一次,而且最后要回到原来出发的城市。路径的选择目标是要求得的路径路程为所有路径之中的最小值。

输入:

第一行输入一个整数n(2<=n<=15)。

输出:

输出一行,就是所有路径之中的最小值。

样例输入:

10

42 160 34 136 134 94 78 18 196

42 166 66 106 87 11 122 195 32

160 166 4 98 198 3 154 75 121

34 66 4 187 112 52 94 36 144

136 106 98 187 12 64 45 46 48

134 87 198 112 12 154 109 196 131

94 11 3 52 64 154 11 79 80

78 122 154 94 45 109 11 13 86

18 195 75 36 46 196 79 13 162

196 32 121 144 48 131 80 86 162

样例输出:

284


源代码:

#include <iostream>
#include<stdio.h>
#include<iomanip>
using namespace std;

int main()
{
    int n,temp,minDis;

        cin>>n;
        int dis[n][n]={0};     //dis为距离矩阵

        for(int i=0;i<n;i++){     //以下为距离矩阵的初始化
            for(int j=0;j<n;j++){
                if(j!=i){
                    cin>>temp;
                    dis[i][j]=temp;
                }
                else{
                    dis[i][j]=1000;
                }
            }
        }


        int d[n][1<<(n-1)]; //1<<(n-1)]表示2的n-1次方,d[]为动态规划存储的城市经过矩阵
        for(int i=1;i<n;i++){     //将所有城市到第0个城市的路径初始化为两市间的距离
            d[i][0]=dis[i][0];
        }

        for(int j=1;j<1<<(n-1);j++){
            for(int i=1;i<n;i++){    //j用二进制表示的城市集合
                    if(((1<<(i-1))&j)==0){         //i不在j表示的城市集合中

                        minDis=60000;
                        for(int k=1;k<n;k++){
                        if(((1<<(k-1))&j)!=0)  {//k表示的城市在j表示的城市集合中

                        temp=dis[i][k]+d[k][j-(1<<(k-1))];
                        if(temp<minDis){
                            minDis=temp;   //所有k中最小的距离
                        }
                        }
                        }
                    }
                    d[i][j]=minDis;
            }
        }
        minDis=60000;
        for(int k=1;k<n;k++){
            temp=dis[0][k]+d[k][((1<<(n-1))-1)-(1<<(k-1))];
            if(minDis>temp){
                minDis=temp;
            }
        }
      /*  for(int i=0;i<n;i++){    //此部分可以输出看看形成的d[][]矩阵,便于理解执行过程
            for(int j=0;j<1<<(n-1);j++){
                cout<<d[i][j]<<"  ";
            }
            cout<<endl;
        } */
        d[0][(1<<(n-1))-1]=minDis;
        cout<<d[0][(1<<(n-1))-1];


    return 0;
}



关键问题总结

1.最重要的就是矩阵d[i][j]表示的含义,j是用二进制代码表示城市是否在集合中,0表示不在,1表示在,这里需要好好看书以及网站博客理解j的含义,前人资料很丰富,就是有些难以理解。
2.子集如何表示?利用二进制位表示
3.移位运算符<<优先级很低,一定要加括号
4.循环的时候要注意先后,j在i的循环外层,这是由于temp=dis[i][k]+d[k][j-(1<<(k-1))];这句,需要把d[i][j]里j表示的小集合算好了,才能继续算j表示的大集合


如上图,j大的需要把j小的先算出来,不然就是数组中为初始化的垃圾数据

参考文章

参考代码
参考图解
oj

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 158,847评论 4 362
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 67,208评论 1 292
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 108,587评论 0 243
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 43,942评论 0 205
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,332评论 3 287
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,587评论 1 218
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,853评论 2 312
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,568评论 0 198
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,273评论 1 242
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,542评论 2 246
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,033评论 1 260
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,373评论 2 253
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,031评论 3 236
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,073评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,830评论 0 195
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,628评论 2 274
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,537评论 2 269

推荐阅读更多精彩内容

  • 背景 一年多以前我在知乎上答了有关LeetCode的问题, 分享了一些自己做题目的经验。 张土汪:刷leetcod...
    土汪阅读 12,660评论 0 33
  • 回溯算法 回溯法:也称为试探法,它并不考虑问题规模的大小,而是从问题的最明显的最小规模开始逐步求解出可能的答案,并...
    fredal阅读 13,508评论 0 89
  • 动态规划(Dynamic Programming) 本文包括: 动态规划定义 状态转移方程 动态规划算法步骤 最长...
    廖少少阅读 3,187评论 0 18
  • 我拒绝了所有 习惯了独自一人 一本书 一个影 一颗心 一生念
    心心稀语阅读 100评论 0 0
  • 其实 这个世界一直都在 给我们讲故事 过去的 现在的 还有未来的 只是 听故事的人 常常会 分个心 走个神 会错意...
    一度一阅读 232评论 0 0