
互斥項(xiàng)目的優(yōu)選問(wèn)題是指在多個(gè)選擇項(xiàng)中,只能選擇其中一個(gè)選項(xiàng),而不能同時(shí)選擇多個(gè)或全部選項(xiàng),從而對(duì)給定的目標(biāo)函數(shù)求取最優(yōu)解的一類(lèi)優(yōu)化問(wèn)題。
互斥項(xiàng)目?jī)?yōu)選問(wèn)題的一般形式:
給定n個(gè)互斥項(xiàng)目,每個(gè)項(xiàng)目有一個(gè)可選及不可選狀態(tài),其中x_i 表示第i個(gè)項(xiàng)目被選中的狀態(tài):x_i=1表示選中,x_i=0表示不選中,,求函數(shù)f(x_1, x_2, x_3,...,x_n),當(dāng)x_1, x_2, x_3,...x_n只能取決于一個(gè)項(xiàng)目可選或不可選時(shí),其最優(yōu)解。
例如:給定4個(gè)農(nóng)田,要求從4個(gè)農(nóng)田中選擇2個(gè)農(nóng)田種植某作物,每個(gè)農(nóng)田的收益有所不同,可以構(gòu)建一個(gè)函數(shù)表示4個(gè)農(nóng)田的收益:f(x_1, x_2, x_3, x_4),其中x_i=1表示第i個(gè)農(nóng)田被選中,x_i=0表示第i個(gè)農(nóng)田不被選中,求使得f(x_1, x_2, x_3, x_4)取得最大值時(shí),農(nóng)田選擇的狀態(tài),即求解最優(yōu)解。
互斥項(xiàng)目?jī)?yōu)選問(wèn)題可采用貪心算法,即每次選擇使當(dāng)前函數(shù)最大的值,然后再選擇下一個(gè)使剩余函數(shù)最大的值,不斷重復(fù),最終獲得最優(yōu)解。
此外,拓展知識(shí):
互斥項(xiàng)目?jī)?yōu)選的變體問(wèn)題有加權(quán)的互斥項(xiàng)目?jī)?yōu)選問(wèn)題,即給定n個(gè)互斥項(xiàng)目,和權(quán)重c_1, c_2, c_3,...,c_n, 求使得函數(shù) f(x_1, x_2, x_3,...,x_n) + C_1*x_1 + C_2*x_2 + C_3*x_3 + …+ C_n*x_n 的最優(yōu)解。對(duì)于加權(quán)的互斥項(xiàng)目?jī)?yōu)選問(wèn)題,可以采取兩種解決方法:
(1)動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法:將加權(quán)的互斥項(xiàng)目?jī)?yōu)選問(wèn)題轉(zhuǎn)換為線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題,采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法求解。
(2)模擬退火算法:將加權(quán)的互斥項(xiàng)目?jī)?yōu)選問(wèn)題轉(zhuǎn)換為模擬退火算法,進(jìn)行求解。










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