分支界限法解0-1背包问题实验报告

实验5 分支界限法解0-1背包问题一、实验要求

1．要求用分支界限法求解0-1背包问题；

2．要求交互输入背包容量，物品重量数组，物品价值数组；

3．要求显示结果。

二、实验仪器和软件平台

仪器：带usb接口微机

软件平台：WIN-XP + VC++

三、源程序

#include ""

#include

#include

#include<>

#include

using namespace std;

int *x;

struct node //结点表结点数据结构

{

node *parent;//父结点指针

node *next; //后继结点指针

int level;//结点的层

int bag;//节点的解

int cw;//当前背包装载量

int cp;//当前背包价值

float ub; //结点的上界值

};

//类Knap中的数据记录解空间树中的结点信息，以减少参数传递及递归调用所需的栈空间class Knap

{

private:

struct node *front, //队列队首

*bestp,*first; //解结点、根结点

int *p,*w,n,c,*M;//背包价值、重量、物品数、背包容量、记录大小顺序关系 long lbestp;//背包容量最优解

public:

void Sort();

Knap(int *pp,int *ww,int cc,int nn);

~Knap();

float Bound(int i,int cw,int cp);//计算上界限

node *nnoder(node *pa,int ba,float uub);//生成一个结点 ba=1生成左节点 ba=0生成右节点

void addnode(node *nod);//向队列中添加活结点

void deletenode(node *nod);//将结点从队列中删除

struct node *nextnode(); //取下一个节点

void display(); //输出结果

void solvebag(); //背包问题求解

};

//按物品单位重量的价值排序

void Knap::Sort()

{

int i,j,k,kkl;

float minl;

for(i=1;i

{

minl=*p[i]/w[i];

k=0;

for(j=1;j<=n-i;j++)

{

if(minl<*p[j]/w[j])

{

minl=*p[j]/w[j];

swap(p[k],p[j]);

swap(w[k],w[j]);

swap(M[k],M[j]);

k=j;

}

}

}

}

Knap::Knap(int *pp,int *ww,int cc,int nn) {

int i;

n=nn;

c=cc;

p=new int[n];

w=new int[n];

M=new int[n];

for(i=0;i

{

p[i]=pp[i];

w[i]=ww[i];

M[i]=i; //用M数组记录大小顺序关系}

front=new node[1];

front->next=NULL;

lbestp=0;

bestp=new node[1];

bestp=NULL;

Sort();

}

Knap::~Knap()

{

delete []first;

delete []front;

delete []bestp;

delete []p;

delete []w;

}

//取上限最大结点

node *Knap::nextnode()

{

node *p=front->next;

front->next=p->next;

return(p);

}

//将一个新的结点插入到子集树和优先队列中

node * Knap::nnoder(struct node *pa,int ba,float uub) {//生成一个新结点

node * nodell=new(node);

nodell->parent=pa;

nodell->next=NULL;

nodell->level=(pa->level)+1;

nodell->bag=ba;

nodell->ub=uub;

if(ba==1)

{

nodell->cw=pa->cw+w[pa->level];

nodell->cp=pa->cp+p[pa->level] ;

}

else

{

nodell->cw=pa->cw;

nodell->cp=pa->cp;

}

return(nodell);

}

//将结点加入优先队列