双调欧几里德旅行商有关问题-hdu 2224 The shortest path - POJ 2677Tour

双调欧几里德旅行商问题--hdu 2224 The shortest path --- POJ 2677Tour

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货郎问题(Traveling Salesman Problem,简称“TSP”)也叫货郎担问题,中国邮路问题,旅行商问题等,是计算机算法理论历史上的经典问题。在过去几十年中,它成为许多重要算法思想的测试平台,同时也促使一些新的理论领域的产生,比如多面体理论和复杂性理论。 货郎问题:给定n个结点和任意一对结点{i,j}之间的距离为dist(i,j),要求找出一条闭合的回路,该回路经过每个结点一次且仅一次,并且该回路的费用最小,这里的费用是指每段路径的距离和。 货郎问题求解其精确解是NP难的,并且求解任意常数因子近以度的解也是NP难的。若将问题限定在欧氏平面上,就成为欧氏平面上的货郎问题,也叫欧几里德旅行商问题(Eculid Traveling Salesman Problem)。但是,即使是欧氏平面上的货郎问题也是NP难的。因此通常用来解决TSP问题的解法都是近似算法。其中第一个欧几里德旅行商问题的多项式近似算法是Arora在1996年使用随机平面分割和动态规划方法给出的。

    J.L. Bentley 建议通过只考虑双调旅程(bitonic tour)来简化问题,这种旅程即为从最左点开始,严格地从左到右直至最右点,然后严格地从右到左直至出发点。事实上,存在确定的最优双调路线的O(n*n)时间的算法。


/**********************************************************************
*        Bitonic path (详见《算法导论》 P217)                                                                                  
*        一个人从p1严格地增的走到pn,然后再严格递减的回到p1;求总路径的最小值;                                                    
*        对于1 <= i <= j <= n, 我们定义P(i, j)是一条包含了P1, P2, P3 …… Pj的途径;                   
*        这条路径可以分成2部分:递减序列与递增序列                                                                
*        起点是Pi(1 <= i <= j),拐点是P1,终点是Pj, P[i, j]为其最小值;                                     
*        状态转移方程为:                                                                                                                      
*        b[1,2] = |P1P2|,                                                                                                                               
*        i < j-1时, b[i,j] = b[i,j-1] + |Pj-1Pj|    点Pj-1在递增序列中,                                                
*        i = j-1时, b[i,j] = min{ b[k,j-1] + |PkPj|, 1<= k < j-1 }  点Pj-1在递减序列中                      
*        b[n,n] = b[n-1,n] + |Pn-1Pn|                                                                                                        
*********************************************************************
*/

#include"stdio.h"
#include"math.h"
#define INF 9999999
struct point
{
	double x,y;
}point[202];
int n;
double dis[202][202],b[202][202];
double distant(int i,int j)
{
	return sqrt((point[i].x-point[j].x)*(point[i].x-point[j].x)+(point[i].y-point[j].y)*(point[i].y-(point[j].y)));
}
double dp()
{
	int i,j;
	double temp;
	b[1][2]=dis[1][2];
	for(j=3;j<=n;j++)
	{
		for(i=1;i<=j-2;i++)
			b[i][j]=b[i][j-1]+dis[j-1][j];

		b[j-1][j]=INF;
		for(i=1;i<=j-2;i++)
		{
			temp=b[i][j-1]+dis[i][j];
			if(temp<b[j-1][j])
				b[j-1][j]=temp;
		}
	}
	b[n][n]=b[n-1][n]+dis[n-1][n];
	return b[n][n];
}
int main()
{
	int i,j;
	double ans;
	while(scanf("%d",&n)!=-1)
	{
		for(i=1;i<=n;i++)
			scanf("%lf%lf",&point[i].x,&point[i].y);

		for(j=2;j<=n;j++)
			for(i=1;i<j;i++)
				dis[i][j]=distant(i,j);
		ans=dp();
		printf("%.2f\n",ans);
	}
	return 0;
}