java运用贪心算法求解最优装载问题

运用贪心算法求解最优装载问题

实验目的：
1） 掌握贪心算法的设计思想；
2）掌握贪心算法解题步骤；
3）学习运用贪心算法分析并解决最优装载问题。

实验要求：
例：设有一小货轮载重量为30，待装集装箱有8个，其重量分别为[4,10,7,11,3,5,14,2],问最多能装入的集装箱数量。

实验内容：
有n个集装箱要装上一艘载重量为W的轮船，其中集装箱i(1<=i<=n)的重量为wi。不考虑集装箱的体积限制，现要选出尽可能多的集装箱上轮船，使得它们的重量之和不超过W。
要求装载的物品的数量尽可能多，而船的容量是固定的，那么优先把重量小的物品放进去，在容量固定的情况下，装的物品最多。采用重量最轻者先装的贪心选择策略，从局部最优达到全局最优，从而产生最优装载问题的最优解。

实验步骤：
第一个

package sf;

import javax.lang.model.element.Element;
	import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;


public class Loading1 {

		private static int[] x; 

		public static float Loading(float c, float[] w, int[] x) {
			int n = w.length;
			Element[] d = new Element[n];
			for (int i = 0; i < n; i++) {
				// 初始化
				d[i] = new Element(w[i], i);
			}
			Arrays.sort(d);
			// 记录最优值
			float opt = 0;
			for (int i = 0; i < n; i++) {
				// 初始化 
				x[i] = 0;
			}
			for (int i = 0; i < n && d[i].w <= c; i++) {
				x[d[i].i] = 1;
				opt += d[i].w;
				c -= d[i].w;
			}
			return opt;
		}
		
		public static void main(String[] args) {
			
			 System.out.println("请输入载重量c：");
		        Scanner sc = new Scanner(System.in);
		        float c = sc.nextInt();
		        System.out.println("集装箱个数：");
		        int n = sc.nextInt();
		        System.out.println("请输入每个集装箱的重量：");
		        float[] w = new float[n];
		        for (int i = 0; i < n; i++) {
		           w[i] = sc.nextInt();//输入每个物品的重量
		        }
		        Arrays.sort(w);//按集装箱重量升序排序
		        System.out.println("排序后的重量为：");
		        for (float i: w) {
		            System.out.print(i+" ");
		        }
		        System.out.println();
		        int tmp = 0;//tmp为已装载到船上的集装箱重量
		        int ans = 0;//ans为已装载到船上的集装箱重量
		        for (int i = 0; i < n; i++){
		            tmp += w[i];
		            if (tmp <= c)
		                ans ++;
		            else
		                break;
		        }
		        System.out.println("能装入的集装箱最大数量为：" + ans);
		    
		 
			
			//float[] w = new float[]{4,10,7,11,3,5,14,2};
			x = new int[w.length];
			float opt = Loading(c, w, x);
			System.out.println("最优值为: " + opt);
			System.out.println("最优解为： " + Arrays.toString(x));
		}
		
		public static class Element implements Comparable<Element> {
			float w;
			int i;
			
			public Element(float w, int i) {
				this.w = w;
				this.i = i;
			}
			
			/**
			 * 按照升序排列
			 */
			@Override
			public int compareTo(Element o) {
				if (this.w < o.w) 
					return -1;
				else if (this.w == o.w)
					return 0;
				else 
					return 1;
			}
		}
	}

第二个

package sf;
import java.util.Arrays;
	import java.util.Scanner;
//实验五  贪心算法   装载问题
public class loading {
	    public static void main(String[] args) {
	        System.out.println("请输入载重量c：");
	        Scanner sc = new Scanner(System.in);
	        double c = sc.nextDouble();
	        System.out.println("集装箱个数：");
	        int n = sc.nextInt();
	        System.out.println("请输入每个集装箱的重量：");
	        int[] w = new int[n];
	        for (int i = 0; i < n; i++) {
	           w[i] = sc.nextInt();//输入每个物品的重量
	        }
	        Arrays.sort(w);//按集装箱重量升序排序
	        System.out.println("排序后的重量为：");
	        for (int i: w) {
	            System.out.print(i+" ");
	        }
	        System.out.println();
	        int tmp = 0;//tmp为已装载到船上的集装箱重量
	        int ans = 0;//ans为已装载到船上的集装箱重量
	        for (int i = 0; i < n; i++){
	            tmp += w[i];
	            if (tmp <= c)
	                ans ++;
	            else
	                break;
	        }
	        System.out.println("能装入的集装箱最大数量为：" + ans);
	    }
	 
	}

实验结果：
第一个

第二个

实验小结