Tiểu Luận  Tiểu luận học phần Phân tích Thi ết kế thuật toán:Thuật toán tham lam (greedy algorithm)

Thảo luận trong 'Chưa Phân Loại' bắt đầu bởi Thúy Viết Bài, 5/12/13.

  1. Thúy Viết Bài

    Thành viên vàng

    Bài viết:
    198,891
    Được thích:
    167
    Điểm thành tích:
    0
    Xu:
    0Xu
    LỜI NÓI ĐẦU


    Giải thuật cho những bài toán tối ưu thường đi qua một số bước, với một tập hợp các
    chọn lựa tại mỗi bước. Với nhiều bài toán tối ưu hoá có thể sử dụng phương pháp đơn
    giản và hiệu quả hơn phương pháp qui hoạch động. Phương pháp tham lam luôn chọn
    phương án tốt nhất vào thời điểm hiện tại. Nó chọn tối ưu cục bộ với hy vọng rằng lựa
    chọn này sẽ dẫn đến một kết quả tối ưu toàn cục. Trong chương này sẽ chỉ ra những bài
    toán tối ưu mà có thể được giải quyết bằng phương pháp tham lam. Trước khi đọc
    chương này chúng ta nên đọc kỹ về phần quy hoạch động.
    Phương pháp tham lam không phải luôn mang lại các kết quả tối ưu, nhưng có nhiều
    bài toán nó có thể giải quyết được. Trong khuôn khổ đề tài này, nhóm chúng tôi xin đưa
    ra các phần như sau:
    - Phần 1: giới thiệu bài toán chọn hoạt động, đối với vấn đề này thì phương pháp tham
    lam là hiệu quả để đưa ra kết quả. Ta sẽ đi đến một phương pháp tham lam bởi việc
    xét đến đầu tiên là một giải pháp quy hoạch động và sau đó chỉ ra rằng ta có thể luôn
    đưa ra những lựa chọn tham lam để đi đến một kết quả tối ưu.
    - Phần 2: nhắc lại những yếu tố cơ bản của phương pháp tham lam, đưa ra một một
    cách tiếp cận trực tiếp hơn để chứng minh phương pháp tham lam đúng hơn dựa trên
    quy hoạch động đã đề cập ở phần 1.
    - Phần 3: giới thiệu một ứng dụng quan trọng của kỹ thuật tham lam: một mô hình của
    các chuẩn nén dữ liệu.
    - Phần 4: ta nghiên cứu kỹ một số lý thuyết tổng hợp cơ sở được gọi là "matroids" mà
    đối với vấn đề này phương pháp tham lam luôn đưa ra kết quả tối ưu.
    - Phần 5: minh hoạ ứng dụng của việc sử dụng maitroids trong một bài toán lập lịch
    làm việc với thời hạn cuối cùng và số tiền phạt.
    Mặc dù nội dung của tiểu luận được dịch từ Chương 16 trong cuốn Introdution To
    Algorithms, đây là một cuốn sách được viết khá công phu và kỹ lưỡng của nhóm tác giả
    Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson và Ronald L. Rivest. Tuy nhiên, vì thời gian
    thực hiện tiểu luận có hạn, đồng thời còn nhiều hạn chế trong vấn đề ngôn ngữ, nên chắc
    chắn tiểu luận sẽ có nhiều sai sót. Rất mong sự góp ý của Thầy và các bạn lớp Cao học
    ngành Khoa Học Máy Tính khóa 2009 để chúng tôi hoàn chỉnh tiểu luận.
    Xin chân thành cảm ơn TS. Hoàng Quang đã tận tụy giúp đỡ chúng tôi hoàn thành
    tiểu luận này.



    MỤC LỤC
    LỜI NÓI ĐẦU . 01
    PHẦN 1: BÀI TOÁN CHỌN HOẠT ĐỘNG 03
    1.2. Giới thiệu bài toán . 03
    1.2. Cấu trúc con tối ưu của bài toán chọn hoạt động 04
    1.3. Giải pháp đệ quy . 06
    1.4. Biến đổi một giải pháp quy hoạch động thành một giải pháp tham lam 06
    1.5. Giải pháp tham lam đệ quy . 08
    1.6. Giải pháp tham lam lặp . 09
    PHẦN 2: CÁC THÀNH PHẦN CỦA CHIẾN LƯỢC THAM LAM. 13
    2.1. Tính lựa chọn tham lam 14
    2.2. Cấu trúc con tối ưu 15
    2.3. Thuật toán tham lam mâu thuẫn với quy hoạch động . 16
    PHẦN 3: MÃ HUFFMAN . 19
    3.1. Mã tiền tố . 19
    3.2. Xây dựng mã Huffman 22
    3.3. Tính đúng đắn của giải thuật Huffman . 24
    PHẦN 4: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP
    THAM LAM 27
    4.1. Matroid . 27
    4.2. Giải thuật tham lam trên một matroid trọng số . 29
    PHẦN 5: BÀI TOÁN LẬP LỊCH LÀM VIỆC . 34
    Phụ lục: CÁC BÀI TẬP TỔNG HỢP . 38
    1. Bài toán cái ba lô 38
    2. Giải thuật xây dựng cây mã hóa Huffman . 43
    3. Bài toán cây khung nhỏ nhất – Thuật toán Kruskal . 49
    4. Bài toán cây khung nhỏ nhất – Thuật toán Prim 53
    CÁC CHÚ Ý TRONG ĐỀ TÀI 58
     

    Các file đính kèm: