【算法】【殊途同归】搜索算法之(深度优先 || 广度优先) (约束条件 || 限界函数)

对于所谓的分支限界法回溯法,我们完全可以更加灵活,请看表格。

深度优先广度优先约束条件限界函数算法策略
回溯法局部判定
分支限界法局部判定
加限界的回溯法局部判定
枚举法全局判定
枚举法全局判定

前两种是我们常见的,但是,事实上,这几种方式, 怎么玩都行,看实际需求了。

一般来说,剪枝策略使用 约束条件 + 限界函数,然后再配合深度优先或者广度优先,是最好不过的了,也就是后两种

这样一来,能够尽可能地剪枝,以提高搜索效率。

而最后两种枚举法,则没有剪枝策略,是一种全局判定方式,是最低效的。

总之,这三种常见的搜索算法,无非就是

  • 枚举策略
    • 深度优先
    • 广度优先
  • 剪枝策略
    • 约束条件
    • 限界函数
枚举策略剪枝策略
深度优先约束条件
广度优先限界函数

其中,枚举策略有且仅有一种,剪枝策略则随意,然后就有了经典的枚举法(蛮力法)、回溯法和分支限界法。

搜索算法的学习策略

已经显而易见了,这4种方式,单独学明白,懂逻辑,会实现,然后再组合起来使用就OK了。

预测思想:限界函数

限界函数是通过对子树未来的上界/下界的预测,来评定是否需要继续生成,方法就是按照平均值排序后,乘以剩余容量。

具体实例可以参考

  1. 0/1 knapsack problem using branch and bound

  2. 分支限界法-01背包问题

限界函数和约束条件的目标

  1. 约束条件,是为了去掉不可行解,从而进行剪枝
  2. 限界函数,是为了去掉非最优解,从而剪枝,但是它依然是可行解

在这里插入图片描述

明确了这两个目标,就能够更加针对性选择了,如果题目求多个可行解,那么就不可能使用限界函数。

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