分支限界
以前一直以为分支限界跟回溯差不多,最近又看了看算法,其实两者大不一样。
回溯是对状态空间树进行深度优先搜索,通过约束函数来去除不符合条件的叶子或是树枝(如果某个非叶子节点不符合约束函数,以该节点为根的树杈就可以直接剪掉了,所以回溯其实是一个剪树枝的过程)。到最后没有被剪掉的部分,就是全部的可行解,如果要找最优解,可以在深度优先搜索的过程中一直保存当前的最优解,当遍历结束后就是最终的最优解。
以前总是认为分支限界也是一种剪枝的做法,其实完全不然——分支限界就完全没有剪的过程。那么分支限界又是咋回事呢?分支限界的模型和动态规划还有回溯比较类似,都是将问题分为若干个步骤,一步一步来,比如“货郎担”第一步选一个城市,第二步再选一个城市;再比如“01背包”,第一步,第一个物体放进去还是不放进去,第二步,第二个物体放进去还是不放进去……。分支限界,每没一步之后,都会求出当前分支中目标函数的一个上界或是下界(当求目标函数的最小值时,就是下界),并将这一步生成的状态节点放入最大(小)值堆中。然后选择堆顶的那个节点,将其从堆中删除并保存到temp中,继续重复进行下一步,当完成最后一步时,那个状态节点(肯定是个叶节点)就是最优解。