TSP问题的贪心算法还可以采用最短链接策略:每次选择最短边加入到解集合,但是要保证加入解集合的边最终形成一个哈密顿回路。请说明从剩余边集选择一条边(u, v)加入解结合S,应满足什么条件,设计算法并编程实现。
时间: 2024-05-04 17:15:32
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根据您给出的要求,我可以正常回答该问题。
在选择一条边(u, v)加入解[集合](https://geek.csdn.net/educolumn/ba94496e6cfa8630df5d047358ad9719?dp_token=eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6NDQ0MDg2MiwiZXhwIjoxNzA3MzcxOTM4LCJpYXQiOjE3MDY3NjcxMzgsInVzZXJuYW1lIjoid2VpeGluXzY4NjQ1NjQ1In0.RrTYEnMNYPC7AQdoij4SBb0kKEgHoyvF-bZOG2eGQvc&spm=1055.2569.3001.10083)S之前,需要保证该边的两个顶点u和v分别与解[集合](https://geek.csdn.net/educolumn/ba94496e6cfa8630df5d047358ad9719?dp_token=eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6NDQ0MDg2MiwiZXhwIjoxNzA3MzcxOTM4LCJpYXQiOjE3MDY3NjcxMzgsInVzZXJuYW1lIjoid2VpeGluXzY4NjQ1NjQ1In0.RrTYEnMNYPC7AQdoij4SBb0kKEgHoyvF-bZOG2eGQvc&spm=1055.2569.3001.10083)S中的某个顶点相连接,且加入这条边后不会产生环。
具体的算法流程如下:
1. 初始化解[集合](https://geek.csdn.net/educolumn/ba94496e6cfa8630df5d047358ad9719?dp_token=eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6NDQ0MDg2MiwiZXhwIjoxNzA3MzcxOTM4LCJpYXQiOjE3MDY3NjcxMzgsInVzZXJuYW1lIjoid2VpeGluXzY4NjQ1NjQ1In0.RrTYEnMNYPC7AQdoij4SBb0kKEgHoyvF-bZOG2eGQvc&spm=1055.2569.3001.10083)S为空,选择任意一个顶点作为起点。
2. 计算当前位置到所有未被访问的顶点的距离,并选择距离最短的顶点u加入解[集合](https://geek.csdn.net/educolumn/ba94496e6cfa8630df5d047358ad9719?dp_token=eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6NDQ0MDg2MiwiZXhwIjoxNzA3MzcxOTM4LCJpYXQiOjE3MDY3NjcxMzgsInVzZXJuYW1lIjoid2VpeGluXzY4NjQ1NjQ1In0.RrTYEnMNYPC7AQdoij4SBb0kKEgHoyvF-bZOG2eGQvc&spm=1055.2569.3001.10083)S。
3. 将与顶点u相连的所有边添加到备选边[集合](https://geek.csdn.net/educolumn/ba94496e6cfa8630df5d047358ad9719?dp_token=eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpZCI6NDQ0MDg2MiwiZXhwIjoxNzA3MzcxOTM4LCJpYXQiOjE3MDY3NjcxMzgsInVzZXJuYW1lIjoid2VpeGluXzY4NjQ1NjQ1In0.RrTYEnMNYPC7AQdoij4SBb0kKEgHoyvF-bZOG2eGQvc&spm=1055.2569.3001.10083)E中。
4. 从备选边集合E中选择一条(u, v),如果顶点v已经在解集合S中,则跳过;否则,将顶点v添加到解集合S中,并将边(u, v)加入到最终的哈密顿回路中。
5. 重复步骤3和4,直到所有顶点都被加入到解集合S中,并且形成了哈密顿回路。
针对此问题,您需要在程序中实现一个函数,输入为所有顶点和边的集合,输出为哈密顿回路。以下是一个简单的 Python 代码实现:
``` python
def tsp_greedy(vertices, edges):
S = [] # 解集合
selected_vertex = vertices[0] # 选择一个起始顶点
while len(S) < len(vertices):
# 计算当前位置到所有未被访问的顶点的距离
unvisited_vertices = [v for v in vertices if v not in S]
distances = [(e, e.cost()) for v in unvisited_vertices for e in edges if e.c
```