Loading docs/misc/hill-climbing.md +60 −0 Original line number Diff line number Diff line ## 简介 ## 爬山算法是一种局部择优的方法,采用启发式方法,是对深度优先搜索的一种改进,它利用反馈信息帮助生成解的决策。 --- ## 实现 ## 爬山算法每次在当前找到的最优方案 $x$ 附近寻找一个新方案(一般随机差值)。如果这个新的解 $x'$ 更优,那么转移到 $x'$ 否则不变。 这种算法对于单峰函数显然可行(你都知道是单峰函数了为什么不三分呢)。 但是对于多数需要求解的函数中,爬山算法很容易进入一个局部最优解,如下图(最优解为 $\color{green}{\Uparrow}$,而爬山算法可能找到的最优解为 $\color{red}{\Downarrow}$)。  --- ## 代码 ## 此处代码以 [「BZOJ 3680」吊打XXX](https://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=3680)(求 $n$ 个点的带权类费马点)为例。 ```cpp #include <cstdio> #include <cmath> const int N=10005; int n,x[N],y[N],w[N]; double ansx,ansy; void hillclimb() { double t=1000; while(t>1e-8) { double nowx=0,nowy=0; for(int i=1;i<=n;++i) { double dx=x[i]-ansx,dy=y[i]-ansy; double dis=sqrt(dx*dx+dy*dy); nowx+=(x[i]-ansx)*w[i]/dis; nowy+=(y[i]-ansy)*w[i]/dis; } ansx+=nowx*t,ansy+=nowy*t; if(t>0.5) t*=0.5; else t*=0.97; } } int main() { scanf("%d",&n); for(int i=1;i<=n;++i) { scanf("%d%d%d",&x[i],&y[i],&w[i]); ansx+=x[i],ansy+=y[i]; } ansx/=n,ansy/=n; hillclimb(); printf("%.3lf %.3lf\n",ansx,ansy); return 0; } ``` --- ## 劣势 ## 其实爬山算法的劣势上文已经提及:它容易陷入一个局部最优解。当目标函数不是单峰函数时,这个劣势是致命的。因此我们要引进 [**模拟退火**](https://oi-wiki.org/misc/simulated-annealing/)。 Loading
docs/misc/hill-climbing.md +60 −0 Original line number Diff line number Diff line ## 简介 ## 爬山算法是一种局部择优的方法,采用启发式方法,是对深度优先搜索的一种改进,它利用反馈信息帮助生成解的决策。 --- ## 实现 ## 爬山算法每次在当前找到的最优方案 $x$ 附近寻找一个新方案(一般随机差值)。如果这个新的解 $x'$ 更优,那么转移到 $x'$ 否则不变。 这种算法对于单峰函数显然可行(你都知道是单峰函数了为什么不三分呢)。 但是对于多数需要求解的函数中,爬山算法很容易进入一个局部最优解,如下图(最优解为 $\color{green}{\Uparrow}$,而爬山算法可能找到的最优解为 $\color{red}{\Downarrow}$)。  --- ## 代码 ## 此处代码以 [「BZOJ 3680」吊打XXX](https://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=3680)(求 $n$ 个点的带权类费马点)为例。 ```cpp #include <cstdio> #include <cmath> const int N=10005; int n,x[N],y[N],w[N]; double ansx,ansy; void hillclimb() { double t=1000; while(t>1e-8) { double nowx=0,nowy=0; for(int i=1;i<=n;++i) { double dx=x[i]-ansx,dy=y[i]-ansy; double dis=sqrt(dx*dx+dy*dy); nowx+=(x[i]-ansx)*w[i]/dis; nowy+=(y[i]-ansy)*w[i]/dis; } ansx+=nowx*t,ansy+=nowy*t; if(t>0.5) t*=0.5; else t*=0.97; } } int main() { scanf("%d",&n); for(int i=1;i<=n;++i) { scanf("%d%d%d",&x[i],&y[i],&w[i]); ansx+=x[i],ansy+=y[i]; } ansx/=n,ansy/=n; hillclimb(); printf("%.3lf %.3lf\n",ansx,ansy); return 0; } ``` --- ## 劣势 ## 其实爬山算法的劣势上文已经提及:它容易陷入一个局部最优解。当目标函数不是单峰函数时,这个劣势是致命的。因此我们要引进 [**模拟退火**](https://oi-wiki.org/misc/simulated-annealing/)。