JavaScript回溯法求解旅行商问题最短路径

作者:闭包旅人

时间:2026-10-23

浏览:433

本文介绍如何使用JavaScript回溯法解决旅行商问题(TSP)。通过定义城市间距离矩阵,利用递归搜索所有不重复访问城市的路径,并剪枝优化,计算从起点出发遍历所有城市的最短路径。代码包含距离矩阵定义、递归搜索逻辑及路径交换函数,适合学习算法与JS应用。

文章目录

回溯法概述

回溯法

回溯法概述

问题建模与定义

假设存在A、B、C、D四个城市,它们之间的距离由二维数组G[V][E]表示。若某两座城市之间没有直接通路,则其距离值为无穷大(Infinity)。

目标是计算从指定城市出发,不重复地访问所有城市一次,并找出总路径最短的路线。

其中G为距离矩阵:(Infinity表示城市不相通)


var g = [
  [Infinity,3    ,Infinity,8    ,9],
  [ 3   ,Infinity,3    ,10   ,5],
  [Infinity, 3   ,Infinity,4    ,3],
  [8    ,10   ,4    ,Infinity,20],
  [9    ,5    ,3    ,20   ,Infinity]
]

算法逻辑分析

分析过程:若确定从A城市开始,则需要递归探索剩余城市的访问顺序。在探索过程中,若当前路径已超过已知最优解或无法继续,则回溯(废弃当前分支)并返回上一状态,尝试其他可能性。


var g = [
    [Infinity,3    ,Infinity,8    ,9],
    [ 3   ,Infinity,3    ,10   ,5],
    [Infinity, 3   ,Infinity,4    ,3],
    [8    ,10   ,4    ,Infinity,20],
    [9    ,5    ,3    ,20   ,Infinity]
  ]
 
  var x = [0,1,2,3,4]; //城市的编号
  var cl = 0;     //规划过程中记录的距离
  var bestl = Infinity; //当前最优解
  var bestx = [0,0,0,0,0]; //当前最优解的路径
  //var t = 0; //当前需要到达的城市
  var n = x.length-1;
  function Traveling(t){
    if(t > n ){
      //搜索到底部,如果满足最优解则记录
      if(g[x[n]][0] < Infinity && (cl + g[x[n]][0] < bestl)){
        for(var j = 0; j <= n; j++){
          bestx[j] = x[j];
        }
        bestl = cl + g[x[n]][0];
      }
    }else{
      for(var j = t ; j <= n; j++){
        if(g[x[t-1]][x[j]] < Infinity && (cl + g[x[t-1]][x[j]] < bestl )){
          swap(x,t,j);        //交换位置,将j点作为 当前需要到达的城市
          cl = cl + g[x[t-1]][x[t]]; //加上选中的点
          Traveling(t+1);       //搜索下一下节点
          cl = cl - g[x[t-1]][x[t]]; //还原搜索之前
          swap(x,t,j);        //还原
        }
      }
    }
  }  
  function swap(arr,x,y){
    var temp = arr[x];
    arr[x] = arr[y];
    arr[y] = temp;
  }   
  Traveling(1);
  console.log(bestx);
  console.log(bestl)

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持本站。

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