算法java实现--回溯法--电路板排线问题--排列树

电路板排线问题的java实现（回溯法--排列树）

具体问题描述以及C/C++实现参见网址
http://blog.csdn.net/liufeng_king/article/details/8898372
import java.util.Scanner;
/**
* 电路板排线问题--回溯法（排列树）
* @author Administrator
*
*/
public class Board {
public int n;//电路板数
public int m;//连接块数
public int [] x;//当前解
public int[] bestx;//当前最优解
public int[] total;//total[j]=连接块j的电路板数
public int[] now;//now[j]=当前解中所含连接块j的电路板数
public int bestd;//当前最优密度
public int[][] b;//连接块数组
public int arrange(int[][] bb){
//初始化
n=bb.length-1;
m=bb[1].length-1;
bestx=new int[n+1];
x=new int[n+1];
total=new int[m+1];
now=new int[m+1];
bestd=m+1;
b=bb;
//置x为单位排列
//计算total[]
for(int i=1;i<=n;i++){
for(int j=1;j<=m;j++){
total[j]+=b[i][j];
}
x[i]=i;
}

backtrack(1,0);
return bestd;
}
/**
* 交换数组x下标为i，j的值
* @param xx
* @param i
* @param j
*/
public void swap(int[] xx,int i,int j){
int temp=xx[i];
xx[i]=xx[j];
xx[j]=temp;
}
/**
* 回溯
* @param i 树的第i层
* @param dd 上一层得到的最小密度
*/
public void backtrack(int i,int dd){
if(i==n){
for(int j=1;j<=n;j++){
bestx[j]=x[j];
}
bestd=dd;
}else{
for(int j=i;j<=n;j++){
//选择x[j]为下一块电路板
int d=0;
for(int k=1;k<=m;k++){
now[k]+=b[x[j]][k];
if(now[k]>0&&total[k]!=now[k])
d++;
}
//更行d值
if(dd>d)
d=dd;
if(d<bestd){
swap(x,i,j);
backtrack(i+1,d);
swap(x,i,j);
}
for(int k=1;k<=m;k++){
now[k]-=b[x[j]][k];
}
}
}
}
public static void main(String[] args) {
int m=5;//连接块数
int n=8;//电路板数
int[][] b=new int[n+1][m+1];
System.out.println("n块电路板为{B={1，2，3，4，5，6，7，8}");
System.out.println("m个连接为：N1={4，5，6};N2={2，3};N3={1，3};N4={3，6};N5={7，8}");
System.out.println("请输入二维数组b，其中b[i][j]值为1表示电路板i在连接块Nj中：");
Scanner sc=new Scanner(System.in);
for(int i=1;i<=n;i++){
String str=sc.nextLine();
String[] s=str.split(" ");
for(int j=1;j<=m;j++){
b[i][j]=Integer.parseInt(s[j-1]);
}
}
Board board=new Board();
int bestd=board.arrange(b);
System.out.println("最小密度为："+bestd);
System.out.print("最优排列为：");
for(int j=1;j<board.bestx.length;j++){
System.out.print(board.bestx[j]+" ");
}
}

}
/*
输入：
0 0 1 0 0
0 1 0 0 0
0 1 1 1 0
1 0 0 0 0
1 0 0 0 0
1 0 0 1 0
0 0 0 0 1
0 0 0 0 1

输出：
最小密度为：2
最优排列为：1 2 3 4 5 6 7 8

*/