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五大常用算法分别有分治法,动态规划,回溯法,分支界限法,贪心算法
一、分治法:
分治法是一种将问题分解成更小规模子问题并分别解决的算法思想。
def divide_and_conquer(problem):
# 递归终止条件
if problem is None:
return
elif problem is 最小规模问题:
return 直接解决最小规模问题
# 分解问题为更小规模子问题
subproblems = split_problem(problem)
subresult1 = divide_and_conquer(subproblems[0])
subresult2 = divide_and_conquer(subproblems[1])
# 合并子问题的结果
result = merge_subresults(subresult1, subresult2)
return result
二、动态规划:
动态规划是一种通过将问题划分为子问题,并记录子问题的最优解来解决复杂问题的算法思想。
def dynamic_programming(problem):
# 创建一个数组或表格来记录子问题的最优解
dp = [0] * (len(problem) + 1)
# 逐步计算子问题的最优解
for i in range(1, len(problem) + 1):
dp[i] = max(dp[i-1] + problem[i-1], problem[i-1])
# 返回最终问题的最优解
return max(dp)
三、回溯法:
回溯法是一种通过尝试不同的解决方案并逐步构建问题的解来解决问题的算法思想。
def backtracking(result, path, choices):
# 终止条件
if 满足终止条件:
result.append(path)
# 尝试所有的选择
for choice in choices:
# 做出一个选择
path.append(choice)
# 递归,处理下一个选择
backtracking(result, path, choices)
# 撤销上一步的选择
path.pop()
四、分支界限法:
分支界限法是一种通过将问题划分为子问题,并使用上界/下界进行剪枝来解决问题的算法思想。
def branch_and_bound(problem):
# 初始化队列或堆栈
queue = []
# 将问题的初始状态加入队列
queue.append(problem)
while queue:
# 从队列中取出下一个状态
state = queue.pop(0)
# 计算当前状态的下一个可能状态
next_state = get_next_state(state)
# 判断是否满足终止条件
if 满足终止条件:
return 结果
# 根据上界/下界进行剪枝
if 是否需要剪枝:
continue
# 将下一个状态加入队列
queue.append(next_state)
五、贪心算法:
贪心算法是一种通过保持局部最优解,并希望最终的解也是全局最优的算法思想。
def greedy_algorithm(problem):
# 对问题进行排序
sorted_problem = sort_problem(problem)
# 初始化解
solution = []
# 选择局部最优解
for item in sorted_problem:
if 满足条件:
solution.append(item)
return solution