使用回溯法解批处理作业调度问题<算法分析>

一、实验内容及要求
 1．要求用回溯法原理求解问题；
 2．要求手工输入t1[10]及t2[10],t1[i]是任务i在机器1上的执行时间，t2[i]是任务i在机器2上的执行时间；
 3．求出最优批处理作业调度总时间及作业安排顺序。
二、实验步骤
 1、手工输入任务执行时间数组；
 2、输出作业总时间和作业的安排顺序。

package saunfafenxi;
import java.util.Scanner;
public class shiyan5 {
    static int worknum=3; 					//作业总数
    static int[] T1 = new int[worknum];		//第i个任务在机器一上面执行的时间
    static int[] T2 = new int[worknum];		//第i个任务在机器一上面执行的时间
    static int[] jieguo = new int[worknum];	//保存结果的辅助数组
    static int[][] mission2 = new int[worknum][2];//第i个任务在机器一上面执行的时间
    int bestFinishtime = Integer.MAX_VALUE;		//最短时间
    int[] schedule = {0,1,2};				//默认的策略顺序。
    int[] bestSchedule = new int[worknum];	//最佳顺序
    int[] f2 = new int[worknum];			//第二台机器的每个任务的结束时间
    int f1,totaltime;						//f1当前任务的结束时间，f2的总时间
    public void swap(int[] str,int m,int n){
        int temp = str[m];
        str[m] = str[n];
        str[n] = temp;
    }
    public void BackTrack(int t){   		//当搜索到叶子节点后，将这次遍历的策略赋值到最佳策略。
        if(t>worknum-1){
            bestFinishtime = totaltime;
            for(int i=0;i<worknum;i++)
                bestSchedule[i] = schedule[i];
            return;
        }
        for(int i=t;i<worknum;i++){        //下面执行的是第t次的任务，全部遍历剩下的可能性。
            f1+=mission2[schedule[i]][0];
            if(t==0)
                f2[t]=f1+mission2[schedule[i]][1];
            else
                f2[t] = ((f2[t-1]>f1)?f2[t-1]:f1)+mission2[schedule[i]][1];
            totaltime += f2[t];
            								//如果该作业处理完之后，总时间已经超过最优时间，就直接回溯。
            if(totaltime<bestFinishtime){
                swap(schedule,t,i); 		//把选择出的原来在i位置上的任务序号调到当前执行的位置t
                BackTrack(t+1);
                swap(schedule,t,i);			//进行回溯，还原，执行该层的下一个任务。
            }
            f1 -= mission2[schedule[i]][0];
            totaltime -= f2[t];
        }
    }
    public static void main(String[] args){
    	Scanner in_t1 = new Scanner(System.in);
    	System.out.println("请输入各任务在机器1上的执行时间：");	//循环输入T1数组
        for(int i=0;i<worknum;i++){
            T1[i]=in_t1.nextInt();}

        System.out.println("请输入各任务在机器2上的执行时间：");	//循环输入T2数组
        for(int i=0;i<worknum;i++){
            T2[i]=in_t1.nextInt();}
        System.out.println("|\t\t-----各个作业所需时间如下----\t\t|");
        System.out.println("|\t作业\t|\t机器1\t|\t机器2\t|");
        for(int i=0;i<worknum;i++){
        	int s=i+1;
            System.out.println("|\t作业"+s+"\t|\t"+T1[i]+"\t|\t"+T2[i]+"\t|");	//循环输出T1数组
}
        for(int i=0;i<worknum;i++){						//各个任务所需时间的二维数组
        	mission2[i][0]=T1[i];
        	mission2[i][1]=T2[i];
        	}
        shiyan5 bs = new shiyan5();
        bs.BackTrack(0);
        System.out.println("\n\n使用回溯得出的作业安排顺序如下:");
        for(int i=0;i<worknum;i++){
        	jieguo[i]=bs.bestSchedule[i]+1;
            System.out.print("任务"+jieguo[i]+"\n");}
        System.out.println("作业完成的总时间是"+bs.bestFinishtime);
    }
}  

结果截图：