动态规划求解资源分配实验报告.doc

个人收集整理 勿做商业用途动态规划求解资源分配姓名：白云志班级：计算机1103学号：1111610427实验目标：（1)掌握用动态规划方法求解实际问题的基本思路。（2)进一步理解动态规划方法的实质，巩固设计动态规划算法的基本步骤。实验任务：（1)设计动态规划算法求解资源分配问题，给出算法的非形式描述。(2） 在Windows环境下用C 语言实现该算法。计算10个实例，每个实例中n=30， m=10, Ci j为随机产生于范围(0，103）内的整数。记录各实例的数据及执行结果(即最优分配方案、最优分配方案的值）、运行时间。 （3）从理论上分析算法的时间和空间复杂度，并由此解释相应的实验结果。实验设备及环境:PC；C/C+等编程语言。实验主要步骤：(1) 认真阅读实验目的与实验任务,明确本次实验的内容;(2) 分析实验中要求求解的问题,根据动态规划的思想，得出优化方程；(3) 从问题出发，设计出相应的动态规划算法，并根据设计编写程序实现算法；(4) 设计实验数据并运行程序、记录运行的结果；(5) 分析算法的时间和空间复杂度,并由此解释释相应的实验结果；问题描述:资源分配问题某厂根据计划安排,拟将n台相同的设备分配给m个车间，各车间获得这种设备后，可以为国家提供盈利Ci j(i台设备提供给j号车间将得到的利润，1in,1jm） 。问如何分配,才使国家得到最大的盈利？1. 问题分析：本问题是一简单资源分配问题，由于具有明显的最优子结构，故可以使用动态规划求解，用状态量fij表示用i台设备分配给前j个车间的最大获利，那么显然有fij = max fkj1 + cikj ，0=k=i。再用pij表示获得最优解时第j号车间使用的设备数为ipij，于是从结果倒推往回求即可得到分配方案。程序实现时使用顺推，先枚举车间数，再枚举设备数，再枚举状态转移时用到的设备数,简单3重for循环语句即可完成.时间复杂度为O(n2*m)，空间复杂度为O(n*m），倘若此题只需求最大获利而不必求方案，则状态量可以减少一维，空间复杂度优化为O（n).程序代码:include stringinclude iostreamusing namespace std；class Fruit /定义一个类，名字叫Fruit string name; /定义一个name成员 string colour; /定义一个colour成员public： friend istream operator（istream,Fruit)； /必须要声明为友元啊，不然怎么输入啊 friend ostream operator(ostream&，const Fruit）; /同理 void print（） /定义一个输出名字的成员print（) coutcolour” nameendl; Fruit（const string nst = ”apple,const string &cst = green)：name（nst）,colour(cst) /构造函数 Fruit(） ；ostream operator(ostream &out,const Fruit s） /我是输出操作符的重载 outs。colours.colours.name; if（！in) cerr”Wrong input！”apple; coutapple; return 0;个人收集整理，勿做商业用途实验小结：本次是实验是一次动态规划的实验，而本次实验的主要内容就是把动态规划的过程弄清楚，这也是本次实验的难点。动态规划可得到一系列的解,求动态规划的基本步骤等都要有所理解。