動態規劃演算法是通過拆分問題,定義問題狀態和狀態之間的關係,使得問題能夠以遞推(或者說分治)的方式去解決。
動態規劃演算法的基本思想:是將待求解的問題分解為若干個子問題(階段),按順序求解子階段,前一子問題的解,為後一子問題的求解提供了有用的資訊。在求解任一子問題時,列出各種可能的區域性解,通過決策保留那些有可能達到最優的區域性解,丟棄其他區域性解。依次解決各子問題,最後乙個子問題就是初始問題的解。
動態規劃與分治法類似,都是把大問題拆分成小問題,通過尋找大問題與小問題的遞推關係,解決乙個個小問題,最終達到解決原問題的效果。但不同的是,分治法在子問題和子子問題等上被重複計算了很多次,而動態規劃則具有記憶性,通過填寫表把所有已經解決的子問題答案紀錄下來,在新問題裡需要用到的子問題可以直接提取,避免了重複計算,從而節約了時間,所以在問題滿足最優性原理之後,用動態規劃解決問題的核心就在於填表,表填寫完畢,最優解也就找到。
多階段決策過程的最優決策序列具有這樣的性質:不論初始狀態和初始決策如何,對於前面決策所造成的某一狀態而言,其後各階段的決策序列必須構成最優策略」解決思路:
定義一些變數:vi表示第 i 個物品的價值,wi表示第 i 個物品的體積,定義v(i,j):當前揹包容量 j,前 i 個物品最佳組合對應的價值,同時揹包問題抽象化(x1,x2,…,xn,其中 xi 取0或1,表示第 i 個物品選或不選)。
包的容量比該商品體積小,裝不下,此時的價值與前i-1個的價值是一樣的,即v(i,j)=v(i-1,j);
還有足夠的容量可以裝該商品,但裝了也不一定達到當前最優價值,所以在裝與不裝之間選擇最優的乙個,即v(i,j)=max{v(i-1,j),v(i-1,j-w(i))+v(i)}。
其中v(i-1,j)表示不裝,v(i-1,j-w(i))+v(i) 表示裝了第i個商品,揹包容量減少w(i),但價值增加了v(i);
由此可以得出遞推關係式:
j=w(i) v(i,j)=max{v(i-1,j),v(i-1,j-w(i))+v(i)}
動態規劃演算法
一 動態規劃演算法原理 將待求解的問題分解成若干個相互聯絡的子問題,先求解子問題,然後從這些子問題的解得到原問題的解 對於重複出現的子問題,只在第一次遇到的時候對它進行求解,並把答案儲存起來。了不去求解相同的子問題,引入乙個陣列,把所有子問題的解存於該陣列中,這就是動態規劃所採用的基本方法。動態規劃...
動態規劃演算法
動態規劃 通過把原問題分解為相對簡單的子問題來求解複雜問題。動態規劃常常適用於有重疊子問題和最優子結構性質的問題。演算法總體思想 演算法的基本步驟 演算法的基本要素 最優子結構 重疊子問題 備忘錄方法 問題描述 子串行 公共子串行 最長公共子串行 lcs 問題 問題分析 動態規劃求解lcs問題 最長...
動態規劃演算法
動態規劃演算法的思路 動態規劃法即 dynamic programming method dp 是系統分析中的種常用方法。動態規劃法是20世紀50年代由貝爾曼 r.bellman 等人提出的,用來解決多階段決策過程問題的一種最優化方法。多階段決策過程是指把研究問題分成若干個相互聯絡的階段,由每個階段...