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决策性动态规划(DP)是一种优化问题求解的方法,它通过将问题划分为子问题,并利用最优子结构性质,递归地求解子问题,从而得到全局最优解。下面是一个用matlab实现决策性动态规划的示例代码:
function [optimal_value, optimal_policy] = dynamic_programming(cost_matrix)
% 获取问题的规模
[m, n] = size(cost_matrix);
% 初始化动态规划表
dp_table = zeros(m, n);
% 初始化最优策略表
optimal_policy = zeros(m, n);
% 从右下角开始递推求解
for i = m:-1:1
for j = n:-1:1
% 边界情况
if i == m && j == n
dp_table(i, j) = cost_matrix(i, j);
optimal_policy(i, j) = -1;
elseif i == m
dp_table(i, j) = dp_table(i, j+1) + cost_matrix(i, j);
optimal_policy(i, j) = 1;
elseif j == n
dp_table(i, j) = dp_table(i+1, j) + cost_matrix(i, j);
optimal_policy(i, j) = 2;
else
% 递推求解
if dp_table(i+1, j) < dp_table(i, j+1)
dp_table(i, j) = dp_table(i+1, j) + cost_matrix(i, j);
optimal_policy(i, j) = 2;
else
dp_table(i, j) = dp_table(i, j+1) + cost_matrix(i, j);
optimal_policy(i, j) = 1;
end
end
end
end
% 返回最优值和最优策略
optimal_value = dp_table(1, 1);
end
上述代码实现了一个求解最优路径问题的动态规划算法。输入参数cost_matrix
是一个$m\times n$的矩阵,表示每个位置的代价。输出结果optimal_value
是最优路径的总代价,optimal_policy
是最优路径上每个位置的最优策略。
在代码中,我们使用了一个二维数组dp_table
来保存中间计算结果,其中dp_table(i, j)
表示从位置$(i, j)$到目标位置的最小代价。另外,我们使用了一个二维数组optimal_policy
来保存最优路径上每个位置的最优策略,其中1表示向右移动,2表示向下移动。
代码中的循环从右下角开始,逐个位置计算最优值和最优策略。最后,返回的optimal_value
即为最优路径的总代价。
你可以根据具体的问题需求,对代码进行扩展和修改。例如,可以添加约束条件、优化目标函数等。