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排兵布阵问题

2021-07-14 15:32:46  阅读:179  来源: 互联网

标签:排兵 return power backTrack int 问题 leq powermax 布阵


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问题描述

某游戏中,不同的兵种处于不同的地形上时,其攻击能力也一样,现有n个不同兵种的角色\((1, 2, \cdots, n)\),需安排在某战区\(n\)个点上,角色\(i\)在\(j\)点上的攻击力为\(A_{ij}\),试设计一个布阵方案,使总的攻击力最大。注:个人决定A矩阵的初始化工作。
在这里插入图片描述

目标函数

\[\max \{ \sum_{i=1}^n power_i\} \]

解向量

用元组\((x_1,x_2,...x_n)\)表示解,\(x_i\)表示角色i的位置。

显式约束

\[S_i=\{1,2,...,n\},1\leq i \leq n \]

状态空间树

类型

状态空间树是一颗排列树。

候选解规模

叶子结点数有\(n!\)个。

隐式约束

对任意\(1 \leq i,j \leq n\),当\(i \neq j\)时,\(x_i \neq x_j\)

算法设计

算法的伪代码描述

function backTrack(t, n)
	if t > n then
 		power ← 0
 		for i = 1 → n do
 			power ← power + power1
		if power < powermax then
 			powermax ← power
 			x1 ← x
	 else
		 for i = 1 → n do
			 x[t] ← i
 			 if Position(t) then
 				backTrack(t + 1)
 end function

 function Position(k)
 	for i = 1 → k − 1 do
		if x[i] == x[k] then
 			return false
 	return true
 end function

时间复杂度估计

\[W(n) = p(n)f(n) \]

\(p(n)\)为求解一个叶子节点的时间,\(f(n)\)为叶子节点的个数

编码实现

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
vector<int> x,x1;
vector<vector<int> > p;
int powermax = -1;
int n;
//判断角色k的位置是否可行 
bool position(int k){
	for(int i = 1;i < k;i ++){
		if(x[k] == x[i]){
			return false;
		}
	}
	return true;
}
//回溯法求最优解 
void backTrack(int t){
	if(t > n){//求总攻击力并更新最大值 
		int power = 0;
		for(int i = 1;i <= n;i ++){
			power = power + p[i][x[i]];
		}
		if(power > powermax){
			powermax = power;
			x1 = x;//记录当前最优解的排列 
		}
	}else{//遍历可行排列 
		for(int i = 1;i <= n;i ++){
			x[t] = i;
			if(position(t)){
				backTrack(t+1);
			}
		}
	}
}
int main(){
	cin >> n;
	for(int i = 0;i <= n;i ++){
		x.push_back(0);
		x1.push_back(0);
	}
	for(int i = 0;i <= n;i ++){
		p.push_back(x); 
	}
	for(int i = 1;i <= n;i ++){
		for(int j = 1;j <= n;j ++){
			int p1;
			cin >> p1;
			p[i][j] = p1;
		}
	}
	backTrack(1);
	cout << "最优解为:" << endl;
	for(int i = 1;i <= n;i ++){
		cout << x1[i] << " ";
	}
	cout << "最大攻击力为:" << powermax << endl;
	return 0;
}

程序调试与结果展示

在这里插入图片描述

结束语

别让怯懦否定了自己,别让懒惰耽误了青春

作者:花城

标签:排兵,return,power,backTrack,int,问题,leq,powermax,布阵
来源: https://www.cnblogs.com/huacheng1122/p/15011153.html

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