第七章 暴力求解法相关知识点总结

一、简单枚举(穷举)

本方法在使用的时候,注意两点。一是确定枚举的变量。枚举的变量越少越好。二是枚举变量的取值范围,根据题意,可以进行计算和缩小。取值范围也是越小越好。

二、生成1-N不可重复的排列

void print_permutation(int n,int* A,int cur)
//n为数组A的长度,A为待排列的数组,cur为A中欲确定元素的位置 
{
	if(cur==n)//所有元素已经确定完成,输出。 
	{
		for(int i=0;i

三、生成可重复的排列

下面的程序是生成已经排好序的P中的全排列。

#include
using namespace std;
void print_permutation(int n,int* A,int *P,int cur)
//n为数组A的长度,对P数组(已经排好序)的元素进行排列,cur为A中欲确定元素的位置 
{
	if(cur==n)//所有元素已经确定完成,输出。 
	{
		for(int i=0;i


我们还可以采用自带的函数next_permutation(p,p+n)来进行枚举排列。

#include
#include
using namespace std; 
int main()
{
	int n,p[10];
	scanf("%d",&n);
	for(int i=0;i


四、解答树

如果某问题的解可以由多个步骤得到,而每个步骤都有若干的选择(这些选择方案集可能会依赖先前做出的选择),且可以用递归枚举法实现,则它的工作方式可以用解答树来描述。


五、增量构造法(子集生成)

讨论的集合中没有重复元素。并且集合A中所有元素编号从小到大排列。书中的代码,没有看懂。

#include
using namespace std;
void print_subset(int n,int *A,int cur)
{
	for(int i=0;i

我对书中的代码进行了重写,下面的代码生成P的子集,要求:P必须排好序并且没有重复元素。

#include
using namespace std;
void print_subset(int n,int *A,int *P,int cur)
{
	int flag=0;
	for(int i=0;iP[i])
			ok=0;
		}
		if(ok)
		{
			A[cur] = P[i];
			print_subset(n,A,P,cur+1);//递归构造子集 	
		}
		
	}
}

int main()
{
	int A[10];
	int P[]={1,2,5,8,9};
	print_subset(5,A,P,0); 
	return 0;
} 


下面填写可以生成重复子集的代码,实际上子集生成就是递归生成全排列的过程。只是将中间步骤进行了输出。

#include
using namespace std;
void print_subset(int n,int *A,int *P,int cur)
{
	int flag=0;
	for(int i=0;icnt1&&(!cur||P[i]>=A[cur-1]))
			{
				A[cur] = P[i];
				print_subset(n,A,P,cur+1);//递归构造子集 	
			}	
			
		}

	}
}

int main()
{
	int A[10];
	int P[]={1,2,2,2};
	print_subset(4,A,P,0); 
	return 0;
} 

六、位向量法(子集生成)

位向量使用一个辅助的数组B,通过B[i]来表示i是不是在子集A中,从思路上看,位向量方通过修改可以支持不排序、重复的数组排列。缺点是可能有点慢。

#include
#include
using namespace std;
void print_subset(int n,int *B ,int cur)
//位向量法 
{
	if(cur==n)
	{
		for(int i=0;i


七、二进制法(子集生成)

思想是和位向量法相同,但是应用了C语言特性进行编程,支持不排序和重复元素集合的子集生成,下面代码用重复元素的子集生成中,可能出现重复的子集输出。

#include
void print_subset(int n,int s,int *P)
{
	for(int i=0;i

八、八皇后问题

八皇后问题通过行-列和行+列来判断是否在一个对角线上,值得借鉴。

九、路径寻找问题

实际上就是在BFS上面加上了一个状态数组,状态数组来适应图的动态变化,并且介绍了3种方法来查找动态数组的方式,使用hash是最快的,但是设计hash函数相当困难,可以先用set实现一个慢的代码,再改写。

状态空间搜索方法的一般含有:

状态改变函数

获得结果判断函数

判定状态是否已经被访问过

存储父节点的空间(以便反向搜索到路径)


十、迭代加深搜索(IDA*)

对于搜索层数不确定的,或者很难估计的题目,可以使用迭代加深搜索,可以设计一个乐观函数来进行剪枝。而深度从小到大搜索,这样避免了深度选择太大,进行无谓的搜索。

基本的框架:

int ok=0;
for(maxd =1 ; ; maxd++)
{
	memset(ans,-1,sizeof(ans));
	if(dfs(input1,input2))
	{
		ok=1;
		break;
	}
} 

IDA*方法一般含有:

状态改变函数

获得结果判断函数

乐观估计函数H

根据深度存储路径的空间

IDA*的优势就是不用去存储太多的父节点空间,并且不用去判断状态是否被访问,这样这部分的空间也被释放,但是难点在于H函数的设计,设计的好,节约时间,不好,超时。

总的而言,状态空间搜索方法就是BFS的升级版,而IDA*则是DFS的升级版。


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