基本思想:
動態(tài)規(guī)劃算法通常用于求解具有某種最優(yōu)性質(zhì)的問題。在這類問題中,可能會有許多可行解。每一個解都對應(yīng)于一個值,我們希望找到具有最優(yōu)值的解。動態(tài)規(guī)劃算法與分治法類似,其基本思想也是將待求解問題分解成若干個子問題,先求解子問題,然后從這些子問題的解得到原問題的解。與分治法不同的是,適合于用動態(tài)規(guī)劃求解的問題,經(jīng)分解得到子問題往往不是互相獨立的(即下一個子階段的求解是建立在上一個子階段的解的基礎(chǔ)上,進行進一步的求解)。若用分治法來解這類問題,則分解得到的子問題數(shù)目太多,有些子問題被重復(fù)計算了很多次。如果我們能夠保存已解決的子問題的答案,而在需要時再找出已求得的答案,這樣就可以避免大量的重復(fù)計算,節(jié)省時間。我們可以用一個表來記錄所有已解的子問題的答案。不管該子問題以后是否被用到,只要它被計算過,就將其結(jié)果填入表中。這就是動態(tài)規(guī)劃法的基本思路。具體的動態(tài)規(guī)劃算法多種多樣,但它們具有相同的填表格式。
應(yīng)用場景:
適用動態(tài)規(guī)劃的問題必須滿足最優(yōu)化原理、無后效性和重疊性。
1、最優(yōu)化原理(最優(yōu)子結(jié)構(gòu)性質(zhì)) 最優(yōu)化原理可這樣闡述:一個最優(yōu)化策略具有這樣的性質(zhì),不論過去狀態(tài)和決策如何,對前面的決策所形成的狀態(tài)而言,余下的諸決策必須構(gòu)成最優(yōu)策略。簡而言之,一個最優(yōu)化策略的子策略總是最優(yōu)的。一個問題滿足最優(yōu)化原理又稱其具有最優(yōu)子結(jié)構(gòu)性質(zhì)。
2、無后效性 將各階段按照一定的次序排列好之后,對于某個給定的階段狀態(tài),它以前各階段的狀態(tài)無法直接影響它未來的決策,而只能通過當(dāng)前的這個狀態(tài)。換句話說,每個狀態(tài)都是過去歷史的一個完整總結(jié)。這就是無后向性,又稱為無后效性。
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