分支限界法算法题
时间: 2025-05-24 13:08:07 浏览: 22
### 分支限界法相关算法题目或练习题
以下是几个典型的分支限界法相关的算法题目或练习题:
#### 题目 1: 布线问题
在一个电路板上有若干个电子元件,需要通过导线连接它们。假设每个元件的位置固定,且任意两个元件之间最多只允许一根导线相连。如何设计一种方法,在满足所有连接需求的同时使总布线长度最短?
此问题是经典的分支限界法应用之一,可以通过构建解空间树并利用广度优先搜索来寻找最优解[^2]。
#### 题目 2: 单源最短路径问题
给定一个带权有向图 \( G=(V, E) \),以及其中一个顶点作为源节点 \( s \)。试编写程序实现单源最短路径算法,即计算从源节点到其他所有节点的最短路径长度。该问题可通过分支限界法结合动态规划的思想解决,具体做法是以最小耗费优先的方式扩展结点[^2]。
```python
import heapq
def dijkstra(graph, start):
distances = {node: float('infinity') for node in graph}
distances[start] = 0
priority_queue = [(0, start)]
while priority_queue:
current_distance, current_node = heapq.heappop(priority_queue)
if current_distance > distances[current_node]:
continue
for neighbor, weight in graph[current_node].items():
distance = current_distance + weight
if distance < distances[neighbor]:
distances[neighbor] = distance
heapq.heappush(priority_queue, (distance, neighbor))
return distances
```
#### 题目 3: 装配线调度问题
某工厂中有两条装配线用于生产产品,每条装配线上都有多个工作站。不同工作站在完成特定工序所需时间可能有所不同。为了提高效率,希望合理安排任务分配顺序使得整个生产线完工时间达到最小化。此类优化类问题非常适合运用分支限界技术求解最佳方案[^3]。
#### 题目 4: N皇后变形版——部分覆盖N皇后问题
虽然完整的 n 皇后问题更适合用回溯法解答,但如果只需找到能够互相攻击的最大数量棋子布局,则可以考虑采用分支界限策略来进行探索[^1]。
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