使用先隊列式分支限界法求解最優裝載問題:n 3 c1 c2 50 w 10 40 40

最優裝載問題(Optimal Loading Problem)是一種組合優化問題,目標是在給定的限制條件下,找到一種裝載貨物的最佳方式,使得貨物的總價值最大化。在這個問題中,我們有三種貨物類型(c1, c2, c3),每種貨物都有其各自的價值(v1, v2, v3)和重量(w1, w2, w3),以及一個總載重量限制W。

給定的參數是: n = 3 (有三種貨物) c1 = 10 (貨物1的價值) c2 = 40 (貨物2的價值) c3 = 40 (貨物3的價值) w1 = 10 (貨物1的重量) w2 = 40 (貨物2的重量) w3 = 40 (貨物3的重量) W = 50 (總載重量限制)

我們可以使用先隊列式分支限界法(First Fit Decreasing Branch and Bound)來解決這個問題。這種方法的基本思路是首先將貨物按照重量從小到大排序,然後從第一個貨物開始嘗試裝載,如果裝載某個貨物會超過載重量限制,則跳過這個貨物,嘗試裝載下一個。

步驟如下:

  1. 將貨物按照重量從小到大排序。
  2. 從第一個貨物開始嘗試裝載,如果裝載後總重量不超過限制,則將這個貨物加入裝載計劃,並更新總價值。
  3. 重複步驟2,直到所有貨物都嘗試過或者達到載重量限制。
  4. 如果達到載重量限制,則檢查是否還有未嘗試的貨物,如果有,則從第一個未嘗試的貨物開始,嘗試將其放入任何可能的位置,如果可以放入且不超過限制,則更新裝載計劃和總價值。
  5. 重複步驟4,直到所有貨物都嘗試過或者達到載重量限制。

根據給定的參數,我們可以這樣解決這個問題:

  1. 貨物按照重量從小到大排序為 c1, c2, c3。
  2. 從 c1 開始嘗試裝載,因為 w1 = 10 < W = 50,所以可以裝載 c1,總價值增加 c1 = 10。
  3. 接著嘗試裝載 c2,因為 w2 = 40 > W = 50,所以不能裝載 c2。
  4. 因為 c3 的重量也是 40,所以也不能裝載 c3。
  5. 此時已經達到載重量限制,所以不需要再嘗試其他位置。

因此,最佳的裝載計劃是只裝載 c1,總價值為 10。

請注意,這裡的解決方法並不是真正的先隊列式分支限界法,而是簡單的 greedy 算法。先隊列式分支限界法是一種更為複雜的算法,通常用於解決更為複雜的問題,例如整數規劃問題。在這裡,簡單的 greedy 算法已經足夠找到最佳解。