Java 队列分支限界法解装载问题代码示例

下面是使用队列分支限界法解装载问题的 Java 代码：

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

public class UnloadingProblem {
    
    private static class State {
        int index;
        int weight;
        
        public State(int index, int weight) {
            this.index = index;
            this.weight = weight;
        }
    }
    
    private static int unload(int[] weights, int capacity) {
        int n = weights.length;
        boolean[] visited = new boolean[n];
        
        Queue<State> queue = new LinkedList<>();
        queue.add(new State(0, 0));
        
        int maxWeight = 0;
        
        while (!queue.isEmpty()) {
            State currentState = queue.poll();
            int currentIndex = currentState.index;
            int currentWeight = currentState.weight;
            
            if (currentWeight > maxWeight) {
                maxWeight = currentWeight;
            }
            
            if (currentIndex == n) {
                continue;
            }
            
            // 不装载当前货物
            queue.add(new State(currentIndex + 1, currentWeight));
            
            // 装载当前货物
            int newWeight = currentWeight + weights[currentIndex];
            if (newWeight <= capacity) {
                queue.add(new State(currentIndex + 1, newWeight));
            }
        }
        
        return maxWeight;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        int[] weights = {1, 2, 3, 4, 5};
        int capacity = 10;
        
        int maxWeight = unload(weights, capacity);
        System.out.println('Max weight: ' + maxWeight);
    }
}

在这个代码中，我们使用一个Queue来存储待处理的状态。每个状态包含两个属性：index表示当前考虑的货物的下标，weight表示当前已经装载的货物的总重量。我们首先将初始状态（即不装载任何货物）加入队列中。然后，从队列中取出一个状态，根据当前考虑的货物是否装载，将两个新的状态加入队列中。通过不断地取出和加入状态，直到队列为空为止，最后得到的maxWeight即为解装载问题的答案。

代码实现细节:

• State 类：用于存储每个状态的信息，包括当前考虑的货物的下标和当前已经装载的货物的总重量。
• unload 方法：实现队列分支限界法，通过迭代处理每个状态来计算最大装载重量。
• main 方法：示例代码，展示如何调用 unload 方法并输出结果。

总结:

该代码利用队列分支限界法有效地解决了装载问题，通过逐步迭代计算最大装载重量。代码清晰易懂，易于理解和修改。