Tìm hiểu thuật toán quy hoạch động cho tính khoảng cách

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG -o0o - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN HẢI PHÒNG 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG -o0o - TÌM HIỂU PHƢƠNG PHÁP QUY HOẠCH ĐỘNG CHO TÍNH KHOẢNG CÁCH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Cơng nghệ Thơng tin HẢI PHỊNG - 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG -o0o - TÌM HIỂU PHƢƠNG PHÁP QUY HOẠCH ĐỘNG CHO TÍNH KHOẢNG CÁCH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Cơng nghệ Thơng tin Sinh viên thực hiện: Vũ Hữu Trường Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Ngô Quốc Tạo Mã số sinh viên: 1351010055 HẢI PHÒNG - 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG CỘNG HÒA XA HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc -o0o - NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Sinh viên: Vũ Hữu Trường Mã SV: 1351010055 Lớp: CT1301 Ngành: Công nghệ Thông tin Tên đề tài: Tìm hiểu thuật tốn quy hoạch động cho tính khoảng cách NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp a Nội dung ● Tổng quan thuật toán quy hoạch động ● Một số kinh nghiệm xây dựng thuật toán quy hoạch động ● Thử nghiệm ngôn ngữ b Các yêu cầu cần giải ● Hiểu nội dung quy hoạch động ● Viết xong đồ án ● Cài đặt thử nghiệm chương trình đặc trưng CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn thứ nhất: Họ tên: Ngô Quốc Tạo Học hàm, học vị: Phó Giáo Sư - Tiến Sĩ Cơ quan cơng tác: Trưởng phịng Nhận dạng Công nghệ tri thức , Viện Công nghệ thong tin , Viện Hàn Lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Nội dung hướng dẫn: ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Ngƣời hƣớng dẫn thứ hai: Họ tên: ………………………………………………………………… Học hàm, học vị: …………………………………………………………… Cơ quan công tác: …………………………………………………………… Nội dung hướng dẫn: ………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Đề tài tốt nghiệp giao ngày tháng năm 2013 Yêu cầu phải hoàn thành trước ngày tháng năm 2013 Đã nhận nhiệm vụ: Đ.T.T.N Đã nhận nhiệm vụ: Đ.T.T.N Sinh viên Cán hướng dẫn Đ.T.T.N PGS.TS Ngơ Quốc Tạo Hải Phịng, ngày tháng .năm 2013 HIỆU TRƯỞNG GS.TS.NGƯT Trần Hữu Nghị PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp: Đánh giá chất lƣợng đề tài tốt nghiệp (so với nội dung yêu cầu đề nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp) Cho điểm cán hƣớng dẫn: ( Điểm ghi số chữ ) Ngày .tháng .năm 2013 Cán hướng dẫn ( Ký, ghi rõ họ tên ) PHẦN NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Đánh giá chất lƣợng đề tài tốt nghiệp (về mặt nhƣ sở lý luận, thuyết minh chƣơng trình, giá trị thực tế, ) Cho điểm cán phản biện ( Điểm ghi số chữ ) Ngày .tháng .năm 2013 Cán chấm phản biện ( Ký, ghi rõ họ tên ) Đồ án tốt nghiệp Trường đại học dân lập Hải Phịng LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Ban Giám Hiệu, thầy giáo, cô giáo trường đại học Dân Lập Hải Phòng, giảng dạy tạo điều kiện cho tơi học tập, nghiên cứu hồn thành Đồ án Đặc biệt, tơi xin bày tỏ kính trọng lịng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Ngơ Quốc Tạo - người tận tình hướng dẫn giúp đỡ tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thành Đồ án Cảm ơn gia đình, bạn bè hết lịng giúp đỡ, khích lệ, động viên tơi để tơi hồn thành Đồ án Xin chia sẻ niềm vui với bạn bè người thân yêu Vũ Hữu Trường - CT1301 Page Đồ án tốt nghiệp Trường đại học dân lập Hải Phòng MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP QUY HOẠCH ĐỘNG 1.1 Giới thiệu chung .6 1.2 Thuật toán chia để trị 11 1.3 Nguyên lý tối ưu Bellman 12 1.4 Đặc điểm chung phương pháp quy hoạch động .12 1.5 Ý tưởng nội dung thuật toán quy hoạch động .14 1.5.1 Các khái niệm 14 1.5.2 Ý tưởng .14 1.5.3 Nội dung 14 1.6 Các bước thực 14 Chƣơng MỘT SỐ KỸ THUẬT GIẢI BÀI TOÁN QUY HOẠCH ĐỘNG 17 2.1 Lập hệ thức .17 2.1.1 Tạo công thức truy hồi từ cơng thức có 17 2.1.2 Dựa theo thứ tự xây dựng 19 2.1.2.1 Xây dựng dựa theo thứ tự đầu 19 2.1.2.2 Xây dựng theo thứ tự cuối 21 2.1.3 Phụ thuộc vào số biến hàm 24 2.1.3.1 Cơng thức truy hồi có biến 24 2.1.3.2 Công thức truy hồi có hai biến 27 2.1.3.3 Cơng thức truy hồi có ba biến 28 2.2 Tổ chức liệu .30 Chƣơng THUẬT TOÁN QUY HOẠCH ĐỘNG VÀ LÝ THUYẾT TRÒ CHƠI 35 3.1 Bài tốn trị chơi .35 3.2 Lý thuyết trò chơi 36 3.2.1 Trò chơi đồ thị 37 3.2.1.1 Trường hợp đồ thị khơng có chu trình .38 3.2.1.2 Trường hợp đồ thị có chu trình 38 3.2.1.3 Giải thuật xây dựng W L độ phức tạp O(E) 39 3.2.2 Tổng trực tiếp Hàm Sprague - Grundy 39 3.2.3 Trò chơi ma trận .43 3.3.1 Tính trực tiếp hàm Sprague - Grundy 44 Vũ Hữu Trường - CT1301 Page Đồ án tốt nghiệp Trường đại học dân lập Hải Phịng dài `x ', có chi phí` ax + b', cho số `a 'và' b ' Nếu b> 0, điều gây bất lợi cho nhiều chạy ngắn chèn xóa bỏ 4.2 : Dãy chung dài Dãy chung dài (LCS) hai trình tự, s1 s2, dãy s1 s2 có độ dài tối đa Sự giống s1 s2 là, LCS họ 4.3 : Các thuật tốn khác Có thuật tốn nhanh cho vấn đề tính khoảng cách, vấn đề tương tự Một số thuật toán nhanh chóng số điều kiện tổ chức, ví dụ dây tương tự, không giống nhau, bảng chữ lớn, vv Ukkonen (1983) đưa thuật toán với thời gian tồi tệ trường hợp phức tạp O (n * d), phức tạp trung bình O (n + d ), n chiều dài dây, d khoảng cách chỉnh sửa họ Này nhanh chóng cho chuỗi tương tự d nhỏ, tức d