常用的设计方法有哪些

时间:2023-06-15 01:58:07
常用的设计方法有哪些

常用的设计方法有哪些

常用的设计方法有哪些,每一种算法设计方法都有自己的优点,使用也不同的场合,因此在学习的时候还是需要全部都融会贯通,下面小编带大家简单了解一下常用的设计方法有哪些。

  常用的设计方法有哪些1

一、迭代法

迭代法是用于求方程或方程组近似根的一种常用的算法设计方法。

二、穷举搜索法

穷举搜索法是对可能是解的众多候选解按某种顺序进行逐一枚举和检验,并从众找出那些符合要求的候选解作为问题的解。

三、递推法

递推法是利用问题本身所具有的一种递推关系求问题解的一种方法。

四、递归

采用递归描述的算法通常有这样的特征:为求解规模为N的问题,设法将它分解成规模较小的问题,然后从这些小问题的解方便地构造出大问题的解,并且这些规模较小的问题也能采用同样的分解和综合方法,分解成规模更小的问题,并从这些更小问题的解构造出规模较大问题的解。特别地,当规模N=1时,能直接得解。

五、回溯法

回溯法也称为试探法,该方法首先暂时放弃关于问题规模大小的限制,并将问题的候选解按某种顺序逐一枚举和检验。

回溯法的实质是在包含问题的所有解的解空间树中,按照深度优先的策略,从根节点出发搜索解空间树。若进入某子节点的子树后没有找到解(或者需要找出全部解),则需要从子节点回退(回溯)至父节点,从而可以选择其他子节点进行搜索。回溯法有“通用的解 ……此处隐藏5937个字……数,也只有找到一个可行解后才有意义)

(3)分支限界法首先确定一个合理的限界函数,并根据限界函数确定目标函数的界[down, up];然后按照广度优先策略遍历问题的解空间树,在某一分支上,依次搜索该结点的所有孩子结点,分别估算这些孩子结点的目标函数的可能取值(对最小化问题,估算结点的down,对最大化问题,估算结点的up)。如果某孩子结点的目标函数值超出目标函数的界,则将其丢弃(从此结点生成的解不会比目前已得的更好),否则入待处理表。

分支限界法的设计思路

设求解最大化问题,解向量为X=(x1,…,xn),xi的取值范围为Si,|Si|=ri。在使用分支限界搜索问题的解空间树时,先根据限界函数估算目标函数的界[down, up],然后从根结点出发,扩展根结点的r1个孩子结点,从而构成分量x1的r1种可能的取值方式。

对这r1个孩子结点分别估算可能的目标函数bound(x1),其含义:以该结点为根的子树所有可能的取值不大于bound(x1),即:

bound(x1)≥bound(x1,x2)≥…≥ bound(x1,…,xn)

若某孩子结点的目标函数值超出目标函数的下界,则将该孩子结点丢弃;否则,将该孩子结点保存在待处理结点表PT中。

再取PT表中目标函数极大值结点作为扩展的根结点,重复上述。

直到一个叶子结点时的可行解X=(x1,…,xn),及目标函数值bound(x1,…,xn)。

分支限界法应用:

1、分支限界法之装载问题

2、分支限界法之布线问题

3、分支限界法之0 1背包问题

4、分支限界法之旅行售货员问题

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