C++實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)規(guī)劃過程詳解
C++實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)規(guī)劃
動(dòng)態(tài)規(guī)劃是解決一類最優(yōu)問題的常用方法,它是解決最優(yōu)化問題的一種途徑,因?yàn)檫@種算法通過將問題劃分為更小的子問題來解決,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)思維和計(jì)算的優(yōu)化和加速。
1. 動(dòng)態(tài)規(guī)劃的基礎(chǔ)
動(dòng)態(tài)規(guī)劃是優(yōu)化問題的一種有效方法,它通過將原問題分解為更小的子問題來求解。這些子問題的解只需求一次,并且每個(gè)子問題的解都能被重復(fù)使用,從而減少了計(jì)算量和時(shí)間復(fù)雜度。動(dòng)態(tài)規(guī)劃的核心思想是:將問題劃分為子問題,找到狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程,最終解決原問題。
如何劃分子問題?
對(duì)于一個(gè)問題,首先要找到它的最小的子問題;找到問題的終點(diǎn),也就是求解答案的狀態(tài);然后將終點(diǎn)往回找到起點(diǎn),用過程式的方法求解各個(gè)狀態(tài)。
針對(duì)不同問題,要具體分析,確定絕對(duì)的先后順序,需要使用數(shù)學(xué)歸納法、遞歸、迭代等算法思想,過程中參數(shù)的轉(zhuǎn)化和采用方法的選擇是關(guān)鍵性問題。
2. 動(dòng)態(tài)規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)方法
為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)規(guī)劃,需要定義狀態(tài)、狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程和邊界條件。
狀態(tài)狀態(tài)是指描述問題的短語或單詞。在動(dòng)態(tài)規(guī)劃中,狀態(tài)描述了問題的答案,因此可以用一個(gè)數(shù)字或字符串來表示它。狀態(tài)通常包括一個(gè)或多個(gè)參數(shù),這些參數(shù)描述了問題的當(dāng)前狀態(tài)。
狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程將問題分解為小問題,并給出了一種將解決小問題的方法,從而最終得出原問題的答案。轉(zhuǎn)移方程通常包括當(dāng)前狀態(tài)和一個(gè)轉(zhuǎn)移函數(shù)。
邊界條件是問題上邊界的定義,它定義了某些特殊情況下解決問題的方法。這些情況通常是最簡(jiǎn)單的情況,因此可以直接求解。
3. 實(shí)際應(yīng)用
動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法可以應(yīng)用到很多場(chǎng)景下。在這里我們以背包問題和計(jì)數(shù)問題為例,來介紹動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法在實(shí)際中的應(yīng)用。
(1)背包問題
背包問題是應(yīng)用比較廣泛的動(dòng)態(tài)規(guī)劃問題,它是解決最優(yōu)化問題的一種經(jīng)典方法。在這個(gè)問題中,我們需要找到最大的價(jià)值在不超過容量的情況下。它可以分為 0/1 背包問題和完全背包問題。
例如,在以下代碼中,我們使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法來解決背包問題。
int n, W; int w[100], v[100], dp[10001]; int main() { scanf("%d%d", &n, &W); for(int i = 1; i <= n; i++) scanf("%d%d", &w[i], &v[i]); for(int i = 1; i <= n; i++) { for(int j = W; j >= w[i]; j--) { dp[j] = max(dp[j], dp[j-w[i]] + v[i]); } } printf("%d\n", dp[W]); return 0; }
(2)計(jì)數(shù)問題
另一個(gè)實(shí)際應(yīng)用是計(jì)數(shù)問題。在這個(gè)問題中,我們需要計(jì)算可行解的數(shù)量,也可以使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法來解決問題。
下面是一個(gè)使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法解決計(jì)數(shù)問題的示例代碼:
long long dp[50][2]; int main() { int n; scanf("%d", &n); dp[1][0] = dp[1][1] = 1; for(int i = 2; i <= n; i++) { dp[i][0] = dp[i-1][1]; dp[i][1] = dp[i-1][0] + dp[i-1][1]; } printf("%lld\n", dp[n][0] + dp[n][1]); return 0; }
以上就是C++實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)規(guī)劃過程詳解的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于C++實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)規(guī)劃的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
相關(guān)文章
基于C++實(shí)現(xiàn)酒店管理系統(tǒng)
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了基于C++實(shí)現(xiàn)酒店管理系統(tǒng),文中示例代碼介紹的非常詳細(xì),具有一定的參考價(jià)值,感興趣的小伙伴們可以參考一下2022-03-03C++工廠方法之對(duì)象創(chuàng)建型模式詳解
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C++對(duì)象創(chuàng)建型模式,文中示例代碼介紹的非常詳細(xì),具有一定的參考價(jià)值,感興趣的小伙伴們可以參考一下,希望能夠給你帶來幫助2022-03-03C語言 makefile學(xué)習(xí)及實(shí)現(xiàn)實(shí)例
這篇文章主要介紹了C語言 makefile學(xué)習(xí)及實(shí)現(xiàn)實(shí)例的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下2017-03-03C語言數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之單向鏈表詳解分析
鏈表可以說是一種最為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)了,而單向鏈表更是基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)。鏈表是由一組元素以特定的順序組合或鏈接在一起的,不同元素之間在邏輯上相鄰,但是在物理上并不一定相鄰。在維護(hù)一組數(shù)據(jù)集合時(shí),就可以使用鏈表,這一點(diǎn)和數(shù)組很相似2021-11-11VC++實(shí)現(xiàn)文件與應(yīng)用程序關(guān)聯(lián)的方法(注冊(cè)表修改)
這篇文章主要介紹了VC++實(shí)現(xiàn)文件與應(yīng)用程序關(guān)聯(lián)的方法,涉及VC++針對(duì)注冊(cè)表的相關(guān)操作技巧,需要的朋友可以參考下2016-08-08Opencv 視頻轉(zhuǎn)為圖像序列的實(shí)現(xiàn)
今天小編就為大家分享一篇Opencv 視頻轉(zhuǎn)為圖像序列的實(shí)現(xiàn),具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助。一起跟隨小編過來看看吧2019-12-12