動(dòng)態(tài)規(guī)劃 求解資源分配 實(shí)驗(yàn)報(bào)告.doc

動(dòng)態(tài)規(guī)劃求解資源分配實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：（1）掌握用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法求解實(shí)際問(wèn)題的基本思路。（2）進(jìn)一步理解動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法的實(shí)質(zhì)，鞏固設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法的基本步驟。實(shí)驗(yàn)任務(wù)：（1）設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法求解資源分配問(wèn)題，給出算法的非形式描述。 （2） 在Windows環(huán)境下用C 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)該算法。計(jì)算10個(gè)實(shí)例，每個(gè)實(shí)例中n=30， m=10， Ci j為隨機(jī)產(chǎn)生于范圍（0，103）內(nèi)的整數(shù)。記錄各實(shí)例的數(shù)據(jù)及執(zhí)行結(jié)果（即最優(yōu)分配方案、最優(yōu)分配方案的值）、運(yùn)行時(shí)間。 （3）從理論上分析算法的時(shí)間和空間復(fù)雜度，并由此解釋相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)設(shè)備及環(huán)境：PC；C/C+等編程語(yǔ)言。實(shí)驗(yàn)主要步驟：(1) 認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c實(shí)驗(yàn)任務(wù)，明確本次實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容；(2) 分析實(shí)驗(yàn)中要求求解的問(wèn)題，根據(jù)動(dòng)態(tài)規(guī)劃的思想，得出優(yōu)化方程；(3) 從問(wèn)題出發(fā)，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法，并根據(jù)設(shè)計(jì)編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)算法；(4) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并運(yùn)行程序、記錄運(yùn)行的結(jié)果；(5) 分析算法的時(shí)間和空間復(fù)雜度，并由此解釋釋相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果；問(wèn)題描述：資源分配問(wèn)題 某廠根據(jù)計(jì)劃安排，擬將n臺(tái)相同的設(shè)備分配給m個(gè)車(chē)間，各車(chē)間獲得這種設(shè)備后，可以為國(guó)家提供盈利Ci j(i臺(tái)設(shè)備提供給j號(hào)車(chē)間將得到的利潤(rùn)，1in，1jm) 。問(wèn)如何分配，才使國(guó)家得到最大的盈利？1. 問(wèn)題分析：本問(wèn)題是一簡(jiǎn)單資源分配問(wèn)題，由于具有明顯的最優(yōu)子結(jié)構(gòu)，故可以使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃求解，用狀態(tài)量fij表示用i臺(tái)設(shè)備分配給前j個(gè)車(chē)間的最大獲利，那么顯然有fij = max fkj1 + ci-kj ，0=k=i。再用pij表示獲得最優(yōu)解時(shí)第j號(hào)車(chē)間使用的設(shè)備數(shù)為i-pij，于是從結(jié)果倒推往回求即可得到分配方案。程序?qū)崿F(xiàn)時(shí)使用順推，先枚舉車(chē)間數(shù)，再枚舉設(shè)備數(shù)，再枚舉狀態(tài)轉(zhuǎn)移時(shí)用到的設(shè)備數(shù)，簡(jiǎn)單3重for循環(huán)語(yǔ)句即可完成。時(shí)間復(fù)雜度為O(n2*m)，空間復(fù)雜度為O(n*m)，倘若此題只需求最大獲利而不必求方案，則狀態(tài)量可以減少一維，空間復(fù)雜度優(yōu)化為O(n)。程序代碼：#include#include#include#include#include#define N 31#define M 11int cNM, fNM, pNM;int main() int i, j, n, m, k; srand(time(NULL); n = 30; m = 10; for (int cas = 1; cas = 5; +cas) cout第cas個(gè)實(shí)例:endl; memset(c, 0, sizeof(c); for (i = 1; i = n; +i) for (j = 1; j = m; +j) cij = rand() % 1000; cout利潤(rùn)表：endl; cout ; for (j = 1; j = m; +j) coutsetw(4)j; coutendl; for (i = 1; i = n; +i) coutsetw(4)i; for (j = 1; j = m; +j) coutsetw(4)cij; coutendl; memset(f, 0, sizeof(f); memset(p, -1, sizeof(p); for (j = 1; j = m; +j) for (i = 1; i = n; +i) for (k = 0; k = i; +k) if (fij fkj - 1 + ci - kj) fij = fkj - 1 + ci - kj; pij = k; cout最大獲利：fnmendl; cout資源分配匹配方案：= 1; -j) cout第j號(hào)車(chē)間使用k - pkj臺(tái)設(shè)備。endl; k = pkj; coutendl; return 0;實(shí)驗(yàn)小結(jié)：