中北大学算法分析与设计实验报告六(最大团问题)
1.实验名称
实验六 回溯与分支限界算法实验
2.实验目的
题目:最大团问题
强化学生利用回溯算法和优化处理实际问题的能力。
3.训练知识点集群
(1)根据实验内容设计算法伪代码进行算法描述;
(2)利用C++/C/Java等编程语言对算法伪代码进行工程化实现;
(3)输入测试用例对算法进行验证;
(4)列出算法时间复杂度模型并与计算机运行统计时间进行对比分析。
4.实验内容
给定一个无向图G=(V,E)。若 ,且对任意的,都有边 ,则称U是图G的一个完全子图。G的完全子图U是一个图,当且仅当U不包含在G的更大的完全子图中。G的最大团是指包含顶点数最多的团。对给定的无向图,找出最大团中定点的个数。
5.实验原理
算法思路:
首先最大团是一个空团(即不包含任何一个顶点的团),然后把每一个顶点依次加入团中。加入当前顶点i时,需要考虑当前顶点i是否与所有已经加入团的顶点邻接。如果不邻接,直接跳过该顶点,考虑下一个顶点。如果邻接,还需要考虑两种情况:一种是把当前顶点i加入团中,然后递归考虑后面的顶点;另一种是不把当前顶点i放入团中,然后递归考虑后面的顶点。直到所有的顶点都考虑完后,判断当前的最有解是否比之前的最优解更优。如果更优,用当前最优解替代之前的最优解,回溯;如果不是更优,回溯。直到将整个子集树遍历完,算法结束。
约束函数:当前顶点i要与选入顶点集的每一个顶点邻接。
上界函数:有足够多的可选顶点使有可能在右子树找到最大团。文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-457393.html
6.源代码实现
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int book[25][25],visit[25],que[25];//que数组表示在图中的点,book记录边,visit记录访问过的点
int n,m,max;
void dfs(int x,int sum){
if(x>n){//搜完所有的点,递归出口
max=sum;
return ;
}
int vt=0;
for(int j=0;j<sum;j++){//判断与图中的点是否两两相通
if(book[x][que[j]] == 0){
vt=1;
break;
}
}
if(vt == 0)//相通进入que数组,并且图中顶点+1
{
visit[x]=1;
que[sum]=x;
dfs(x+1,sum+1);
}
if(sum+n-x >max)//剪枝
dfs(x+1,sum);
}
int main(){
int t,vi=0;
scanf("%d",&t);
while(t--){
scanf("%d %d",&n,&m);
int x,y;
memset(visit,0,sizeof(visit));
memset(book,0,sizeof(book));
max=0;
for(int i=1;i<=m;i++){
scanf("%d %d",&x,&y);
book[x][y]=1;
book[y][x]=1;
}
dfs(1,0);
vi++;
printf("Case %d: %d\n",vi,max);
}
return 0;
}
7.实验结论及心得体会
通过本次实验,了解了回溯算法思想,学会了回溯法的算法框架,发现使用算法优化之后与优化前最原始的代码相比提升了太多。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-457393.html
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