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基于图的泊松分酒问题一般解的研究

2018-08-18张晨王明根李宇豪王洁霍迎秋

数字技术与应用 2018年4期

张晨 王明根 李宇豪 王洁 霍迎秋

摘要:为了解决泊松分酒的一般性问题,本文结合图论以及广度优先搜索算法,考虑求解的时空复杂度,借助map存放复杂类型数据的特点并根据实际设置剪枝函数,进而设计出该类问题的一般性求解算法。

关键词:泊松分酒问题;广度优先搜索;状态转移;图论

中图分类号:TP301.6 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2018)04-0038-02

1 引言

泊松分酒问题是由泊松所提出来的求解三个无刻度酒瓶由12、8、5品脱多次转移为6、6、0品脱的过程的智力问题,一直在中小学奥赛乃至大学的数学类竞赛中频繁出现,引发了广泛关注。 对这类问题的一般性问题,即当无刻度的酒瓶个数为n时的状态转移问题,成为研究的热点。

2 一般性泊松分酒问题及分析

一般性的分酒问题是指n个没有刻度的酒瓶,n个瓶子的容量表示为,n个瓶子的初始状态表示为,讨论是否存在使n个酒瓶的最终状态为的方法。

一般性分酒问题的求解方法空间复杂度为,每一种瓶子的状态有种可能,故状态数为,随着n的增加,基于邻接矩阵的方法,将会产生很多无用的状态节点,造成空间的浪费。对于一般问题的时间复杂度则是,状态迁移过程直接影响了时间复杂度,状态的每一次转移都有种可能性。并可能出现重复遍历或者循环遍历的情况,增加了时间复杂度。

3 BFS算法及其在分酒问题的应用

3.1 广度优先搜索(BFS)

BFS是一种基于图的基础搜索方法,是以一种分层递进的搜索方式进行搜索的过程,如图1所示。……

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