分支定届法的基本思路?分枝界限法是由三栖学者查理德·卡普(Richard M.Karp)在20世纪60年代发明,成功求解含有65个城市的旅行商问题,创当时的记录。“分枝界限法”把问题的可行解展开如树的分枝,再经由各个分枝中寻找最佳解
分支定届法的基本思路?
分枝界限法是由三栖学者查理德·卡普(Richard M.Karp)在20世纪60年代发明,成功求解含有65个城市的旅行商问题,创当时的记录。“分枝界限法”把问题的可行解展开如树的分枝,再经由各个分枝中寻找最佳解。简介{练:jiè}
分枝界限法也能够使用在混合整数规划问题上,其为一种系统化的解法,以一般线性规划之单《繁体:單》形法解得最佳解后,将非整数值之决策变量分割成为最接近的两个整数,分列条件,加入原问题中,形成两个子问题#28或分枝#29分别求解,如此【读:cǐ】便可求得目标函数值的[拼音:de]上限(上界)或下限(下界),从其中寻得最佳解。
基(读:jī)本思想
1、澳门博彩基本[běn]思想
分枝定界法是一个用途十分广泛的算法,运用这种算法的技巧性很强,不同类型的问题解法也各不相同。分支定界《拼音:jiè》法的基本思想是对有约束条件的最优化问题的所有可行解(数目【pinyin:mù】有限)空间进行搜索。该算法在具体执行时,把全部可行的解空间不断分割为《繁:爲》越来越小的子集(称为分支),并为每个子集内的解的de 值计算一个下界或上界(称为定界)
在每次分支后,对凡是界限超出已知可行解值那些子zi 集不再做进一步分支。这样,解的许多子集(即搜索树上的许多结点)就可以不予考虑了,从而缩小了搜索范围。这一过程一直进行到找出可行解为止,该可行解的值不大于任何子集的界【pinyin:jiè】限
因此这种算法《读:fǎ》一般可以求得最优解。
将问题分枝为子问题并对这些子问题定界的步骤称(繁体:稱)为分枝定界法。
2、分枝(读:zhī)节点的选择
对搜索树上[shàng]的某些点必须作出分枝[练:zhī]决【jué】策,即凡是界限小于迄今为止所有可行解最小下界的任何子集(节点),都有可能作为分枝的选择对象(对求最小值问题而言)。怎样选择搜索树上的节点作为下次分枝的节点呢?有两个原则:
1)从最小[练:xiǎo]下界分枝(队列式FIFO分枝限界法):每次算完界限后,把搜索树上当前所有叶节点的界限进行比较。找出限界最小【xiǎo】的节点,此结点即为下次分枝的结点。
• 优点:检查chá 子澳门威尼斯人问题较少,能较快地求得最佳解;
• 缺点:要存储很多叶澳门新葡京节点的界限及对应的耗费矩阵,花费【fèi】很多内存空间。
2)从最新产澳门金沙生的最小下{xià}界分枝(优先队列式分枝限界法):从最新产生的各子集中选择具有最小的下界的结点进行分枝。
优点:节省了空间; 缺点:需要较多的分枝运算,耗费的时间较多。这两个原则更进一步说明了,在算法设计中的时空转换概念。分枝定界法已经成功地应用于求解整数规划问题、生产进度表问题、货郎担问题、选址问题、背包问题以及可行解的数目为有限的许多其它问题。对于不同的问题,分枝与界限的步骤和内容可能不同,但基本原理是一样的。
步骤《繁体:驟》
分枝界限法是组合优化问题的有效求解方[练:fāng]法,其步骤如下所述:
步骤一yī :如果问题的目标为最小化,则设定目前最优解的值Z=∞。
步骤二:根据分枝法则(Branching rule),从尚未被洞悉{练:xī}(Fathomed)节点(局部(拼音:bù)解)中选择一个节点,并在此[cǐ]节点的下一阶层中分为几个新的节点。
澳门博彩步骤(繁:驟)三:计算每一个新分枝出来的节点的下限值(Lower bound,LB)。
步骤四:对每一节点[繁:點]进行《pinyin:xíng》洞悉条件测试,若节点满足以下任意一个条件,则此节点可洞悉而不再被考虑:
• 此节点的《拼音:de》下限值大于等于Z值。
• 已找到在此节点中,具最小下限值的可行解;若此cǐ 条件成立,则需比较此可行解与Z值,若前者较小,则需更新Z值,以此为(读:wèi)可行解的[拼音:de]值。
• 此节点[繁体:點]不可能包含可行解。
步骤zhòu 五:判断是否仍有(读:yǒu)尚未被洞悉(拼音:xī)的节点,如果有,则进行步骤二,如果已无尚未被洞悉的节点,则演算停止,并得到最优解。
Kolen等曾céng 利用此方法求解含时间窗约束的车辆巡回问题,其实验的节点数范围为6-15。当节点数为6时,计算机演算所花费的时间大约1分{拼音:fēn}钟(计算机型为VAZ11/785),当节点数扩大至12时,计算机有内存不足的现象产生,所以分枝定界法比较适用于求解小型问题。Held和Karp指出分枝定界法的求解效率,与其界限设定的宽紧有极大的关系。
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