logo

בעיית מכירות מטיילים באמצעות סניף וכבול

בהתחשב בקבוצה של ערים ומרחק בין כל זוג הערים הבעיה היא למצוא את הסיור הקצר ביותר האפשרי שמבקר בכל עיר בדיוק פעם אחת וחוזר לנקודת ההתחלה.
 

אוילר 1' title=




לדוגמה שקול את הגרף המוצג באיור בצד ימין. סיור TSP בתרשים הוא 0-1-3-2-0. עלות הסיור היא 10+25+30+15 שזה 80.
דיברנו על פתרונות בעקבות פתרונות 
1) תכנות תמימות ודינאמיות  
2) פתרון משוער באמצעות MST
  
 
פיתרון סניף וקשרי  
כפי שניתן לראות במאמרים הקודמים בסניף ובשיטה כבולה לצומת הנוכחי בעץ, אנו מחשבים את הפיתרון הטוב ביותר האפשרי שנוכל לקבל אם נוריד את הצומת הזה. אם הגבול בפתרון הטוב ביותר האפשרי עצמו הוא גרוע יותר מהזרם הטוב ביותר (המחושב בצורה הטובה ביותר עד כה), אנו מתעלמים מהתת המושרשת עם הצומת. 
שים לב שהעלות דרך צומת כוללת שתי עלויות. 
1) עלות הגעה לצומת מהשורש (כאשר אנו מגיעים לצומת יש לנו עלות זו) מחושבת) 
2) עלות הגעה לתשובה מהצומת הנוכחי לעלה (אנו מחשבים גבול בעלות זו כדי להחליט אם להתעלם ממעץ המשנה עם צומת זה או לא).
 

  • במקרים של א בעיית מקסום גבול עליון אומר לנו את הפיתרון המרבי האפשרי אם אנו עוקבים אחר הצומת הנתון. למשל ב 0/1 knapsack השתמשנו בגישה חמדנית כדי למצוא גבול עליון ו
  • במקרים של א בעיית מזעור גבול תחתון אומר לנו את הפיתרון המינימלי האפשרי אם אנו עוקבים אחר הצומת הנתון. למשל ב בעיית הקצאת עבודה אנו מקבלים גבול נמוך יותר על ידי הקצאת עבודה פחות עלות לעובד.


בסניף ובגבול החלק המאתגר הוא להבין דרך לחשב את הפיתרון הטוב ביותר האפשרי. להלן רעיון המשמש לחישוב גבולות לבעיית מכירות נסיעה.
ניתן לכתוב עלות כל סיור כמפורט להלן.
 

Cost of a tour T = (1/2) * ? (Sum of cost of two edges adjacent to u and in the tour T) where u ? V For every vertex u if we consider two edges through it in T and sum their costs. The overall sum for all vertices would be twice of cost of tour T (We have considered every edge twice.) (Sum of two tour edges adjacent to u) >= (sum of minimum weight two edges adjacent to u) Cost of any tour >= 1/2) * ? (Sum of cost of two minimum weight edges adjacent to u) where u ? V


לדוגמא שקול את הגרף המוצג לעיל. להלן עלות מינימלית שני קצוות הסמוכים לכל צומת. 
 



Node Least cost edges Total cost 0 (0 1) (0 2) 25 1 (0 1) (1 3) 35 2 (0 2) (2 3) 45 3 (0 3) (1 3) 45 Thus a lower bound on the cost of any tour = 1/2(25 + 35 + 45 + 45) = 75 Refer   this   for one more example.


עכשיו יש לנו רעיון לגבי חישוב הגבול התחתון. הבה נראה כיצד ליישם אותו עץ חיפוש בחלל. אנו מתחילים למנות את כל הצמתים האפשריים (רצוי בסדר לקסיקוגרפי)
1. צומת השורש: ללא אובדן כלליות אנו מניחים שאנחנו מתחילים בקודקוד '0' שעבורו חושב הגבול התחתון לעיל.
התמודדות עם רמה 2: המפלס הבא מונה את כל הקודקודים האפשריים שאנו יכולים לעבור אליהם (קחו בחשבון שבכל נתיב קודקוד צריך להתרחש רק פעם אחת) שהם 1 2 3 ... n (שימו לב שהגרף הושלם). קחו בחשבון שאנו מחשבים עבור קודקוד 1 מאז שעברנו מ- 0 ל- 1 הסיור שלנו כלל כעת את הקצה 0-1. זה מאפשר לנו לבצע שינויים נחוצים בגבול התחתון של השורש. 
 

Lower Bound for vertex 1 = Old lower bound - ((minimum edge cost of 0 + minimum edge cost of 1) / 2) + (edge cost 0-1)


איך זה עובד? כדי לכלול את Edge 0-1 אנו מוסיפים את עלות הקצה של 0-1 ונחסר משקל קצה כך שהגבול התחתון נשאר חזק ככל האפשר שיהיה סכום הקצוות המינימליים של 0 ו -1 מחולק ב -2. ברור שהקצה המופרע לא יכול להיות קטן מזה.
התמודדות עם רמות אחרות: כשאנחנו עוברים לרמה הבאה אנו ממנה שוב את כל הקודקודים האפשריים. למקרה שלעיל הולך רחוק יותר לאחר 1 אנו בודקים 2 3 4 ... n. 
שקול את גבול התחתון ל -2 כאשר עברנו מ- 1 ל- 1 אנו כוללים את הקצה 1-2 לסיור ומשנה את הגבול התחתון החדש לצומת זה.
 

Lower bound(2) = Old lower bound - ((second minimum edge cost of 1 + minimum edge cost of 2)/2) + edge cost 1-2)


הערה: השינוי היחיד בנוסחה הוא שהפעם כללנו עלות קצה מינימלית שנייה עבור 1 מכיוון שעלות הקצה המינימלית כבר הופסקה ברמה הקודמת. 
 



C++
// C++ program to solve Traveling Salesman Problem // using Branch and Bound. #include    using namespace std; const int N = 4; // final_path[] stores the final solution ie the // path of the salesman. int final_path[N+1]; // visited[] keeps track of the already visited nodes // in a particular path bool visited[N]; // Stores the final minimum weight of shortest tour. int final_res = INT_MAX; // Function to copy temporary solution to // the final solution void copyToFinal(int curr_path[]) {  for (int i=0; i<N; i++)  final_path[i] = curr_path[i];  final_path[N] = curr_path[0]; } // Function to find the minimum edge cost // having an end at the vertex i int firstMin(int adj[N][N] int i) {  int min = INT_MAX;  for (int k=0; k<N; k++)  if (adj[i][k]<min && i != k)  min = adj[i][k];  return min; } // function to find the second minimum edge cost // having an end at the vertex i int secondMin(int adj[N][N] int i) {  int first = INT_MAX second = INT_MAX;  for (int j=0; j<N; j++)  {  if (i == j)  continue;  if (adj[i][j] <= first)  {  second = first;  first = adj[i][j];  }  else if (adj[i][j] <= second &&  adj[i][j] != first)  second = adj[i][j];  }  return second; } // function that takes as arguments: // curr_bound -> lower bound of the root node // curr_weight-> stores the weight of the path so far // level-> current level while moving in the search // space tree // curr_path[] -> where the solution is being stored which // would later be copied to final_path[] void TSPRec(int adj[N][N] int curr_bound int curr_weight  int level int curr_path[]) {  // base case is when we have reached level N which  // means we have covered all the nodes once  if (level==N)  {  // check if there is an edge from last vertex in  // path back to the first vertex  if (adj[curr_path[level-1]][curr_path[0]] != 0)  {  // curr_res has the total weight of the  // solution we got  int curr_res = curr_weight +  adj[curr_path[level-1]][curr_path[0]];  // Update final result and final path if  // current result is better.  if (curr_res < final_res)  {  copyToFinal(curr_path);  final_res = curr_res;  }  }  return;  }  // for any other level iterate for all vertices to  // build the search space tree recursively  for (int i=0; i<N; i++)  {  // Consider next vertex if it is not same (diagonal  // entry in adjacency matrix and not visited  // already)  if (adj[curr_path[level-1]][i] != 0 &&  visited[i] == false)  {  int temp = curr_bound;  curr_weight += adj[curr_path[level-1]][i];  // different computation of curr_bound for  // level 2 from the other levels  if (level==1)  curr_bound -= ((firstMin(adj curr_path[level-1]) +  firstMin(adj i))/2);  else  curr_bound -= ((secondMin(adj curr_path[level-1]) +  firstMin(adj i))/2);  // curr_bound + curr_weight is the actual lower bound  // for the node that we have arrived on  // If current lower bound < final_res we need to explore  // the node further  if (curr_bound + curr_weight < final_res)  {  curr_path[level] = i;  visited[i] = true;  // call TSPRec for the next level  TSPRec(adj curr_bound curr_weight level+1  curr_path);  }  // Else we have to prune the node by resetting  // all changes to curr_weight and curr_bound  curr_weight -= adj[curr_path[level-1]][i];  curr_bound = temp;  // Also reset the visited array  memset(visited false sizeof(visited));  for (int j=0; j<=level-1; j++)  visited[curr_path[j]] = true;  }  } } // This function sets up final_path[]  void TSP(int adj[N][N]) {  int curr_path[N+1];  // Calculate initial lower bound for the root node  // using the formula 1/2 * (sum of first min +  // second min) for all edges.  // Also initialize the curr_path and visited array  int curr_bound = 0;  memset(curr_path -1 sizeof(curr_path));  memset(visited 0 sizeof(curr_path));  // Compute initial bound  for (int i=0; i<N; i++)  curr_bound += (firstMin(adj i) +  secondMin(adj i));  // Rounding off the lower bound to an integer  curr_bound = (curr_bound&1)? curr_bound/2 + 1 :  curr_bound/2;  // We start at vertex 1 so the first vertex  // in curr_path[] is 0  visited[0] = true;  curr_path[0] = 0;  // Call to TSPRec for curr_weight equal to  // 0 and level 1  TSPRec(adj curr_bound 0 1 curr_path); } // Driver code int main() {  //Adjacency matrix for the given graph  int adj[N][N] = { {0 10 15 20}  {10 0 35 25}  {15 35 0 30}  {20 25 30 0}  };  TSP(adj);  printf('Minimum cost : %dn' final_res);  printf('Path Taken : ');  for (int i=0; i<=N; i++)  printf('%d ' final_path[i]);  return 0; } 
Java
// Java program to solve Traveling Salesman Problem // using Branch and Bound. import java.util.*; class GFG {    static int N = 4;  // final_path[] stores the final solution ie the  // path of the salesman.  static int final_path[] = new int[N + 1];  // visited[] keeps track of the already visited nodes  // in a particular path  static boolean visited[] = new boolean[N];  // Stores the final minimum weight of shortest tour.  static int final_res = Integer.MAX_VALUE;  // Function to copy temporary solution to  // the final solution  static void copyToFinal(int curr_path[])  {  for (int i = 0; i < N; i++)  final_path[i] = curr_path[i];  final_path[N] = curr_path[0];  }  // Function to find the minimum edge cost  // having an end at the vertex i  static int firstMin(int adj[][] int i)  {  int min = Integer.MAX_VALUE;  for (int k = 0; k < N; k++)  if (adj[i][k] < min && i != k)  min = adj[i][k];  return min;  }  // function to find the second minimum edge cost  // having an end at the vertex i  static int secondMin(int adj[][] int i)  {  int first = Integer.MAX_VALUE second = Integer.MAX_VALUE;  for (int j=0; j<N; j++)  {  if (i == j)  continue;  if (adj[i][j] <= first)  {  second = first;  first = adj[i][j];  }  else if (adj[i][j] <= second &&  adj[i][j] != first)  second = adj[i][j];  }  return second;  }  // function that takes as arguments:  // curr_bound -> lower bound of the root node  // curr_weight-> stores the weight of the path so far  // level-> current level while moving in the search  // space tree  // curr_path[] -> where the solution is being stored which  // would later be copied to final_path[]  static void TSPRec(int adj[][] int curr_bound int curr_weight  int level int curr_path[])  {  // base case is when we have reached level N which  // means we have covered all the nodes once  if (level == N)  {  // check if there is an edge from last vertex in  // path back to the first vertex  if (adj[curr_path[level - 1]][curr_path[0]] != 0)  {  // curr_res has the total weight of the  // solution we got  int curr_res = curr_weight +  adj[curr_path[level-1]][curr_path[0]];    // Update final result and final path if  // current result is better.  if (curr_res < final_res)  {  copyToFinal(curr_path);  final_res = curr_res;  }  }  return;  }  // for any other level iterate for all vertices to  // build the search space tree recursively  for (int i = 0; i < N; i++)  {  // Consider next vertex if it is not same (diagonal  // entry in adjacency matrix and not visited  // already)  if (adj[curr_path[level-1]][i] != 0 &&  visited[i] == false)  {  int temp = curr_bound;  curr_weight += adj[curr_path[level - 1]][i];  // different computation of curr_bound for  // level 2 from the other levels  if (level==1)  curr_bound -= ((firstMin(adj curr_path[level - 1]) +  firstMin(adj i))/2);  else  curr_bound -= ((secondMin(adj curr_path[level - 1]) +  firstMin(adj i))/2);  // curr_bound + curr_weight is the actual lower bound  // for the node that we have arrived on  // If current lower bound < final_res we need to explore  // the node further  if (curr_bound + curr_weight < final_res)  {  curr_path[level] = i;  visited[i] = true;  // call TSPRec for the next level  TSPRec(adj curr_bound curr_weight level + 1  curr_path);  }  // Else we have to prune the node by resetting  // all changes to curr_weight and curr_bound  curr_weight -= adj[curr_path[level-1]][i];  curr_bound = temp;  // Also reset the visited array  Arrays.fill(visitedfalse);  for (int j = 0; j <= level - 1; j++)  visited[curr_path[j]] = true;  }  }  }  // This function sets up final_path[]   static void TSP(int adj[][])  {  int curr_path[] = new int[N + 1];  // Calculate initial lower bound for the root node  // using the formula 1/2 * (sum of first min +  // second min) for all edges.  // Also initialize the curr_path and visited array  int curr_bound = 0;  Arrays.fill(curr_path -1);  Arrays.fill(visited false);  // Compute initial bound  for (int i = 0; i < N; i++)  curr_bound += (firstMin(adj i) +  secondMin(adj i));  // Rounding off the lower bound to an integer  curr_bound = (curr_bound==1)? curr_bound/2 + 1 :  curr_bound/2;  // We start at vertex 1 so the first vertex  // in curr_path[] is 0  visited[0] = true;  curr_path[0] = 0;  // Call to TSPRec for curr_weight equal to  // 0 and level 1  TSPRec(adj curr_bound 0 1 curr_path);  }    // Driver code  public static void main(String[] args)   {  //Adjacency matrix for the given graph  int adj[][] = {{0 10 15 20}  {10 0 35 25}  {15 35 0 30}  {20 25 30 0} };  TSP(adj);  System.out.printf('Minimum cost : %dn' final_res);  System.out.printf('Path Taken : ');  for (int i = 0; i <= N; i++)   {  System.out.printf('%d ' final_path[i]);  }  } } /* This code contributed by PrinciRaj1992 */ 
Python3
# Python3 program to solve  # Traveling Salesman Problem using  # Branch and Bound. import math maxsize = float('inf') # Function to copy temporary solution # to the final solution def copyToFinal(curr_path): final_path[:N + 1] = curr_path[:] final_path[N] = curr_path[0] # Function to find the minimum edge cost  # having an end at the vertex i def firstMin(adj i): min = maxsize for k in range(N): if adj[i][k] < min and i != k: min = adj[i][k] return min # function to find the second minimum edge  # cost having an end at the vertex i def secondMin(adj i): first second = maxsize maxsize for j in range(N): if i == j: continue if adj[i][j] <= first: second = first first = adj[i][j] elif(adj[i][j] <= second and adj[i][j] != first): second = adj[i][j] return second # function that takes as arguments: # curr_bound -> lower bound of the root node # curr_weight-> stores the weight of the path so far # level-> current level while moving # in the search space tree # curr_path[] -> where the solution is being stored # which would later be copied to final_path[] def TSPRec(adj curr_bound curr_weight level curr_path visited): global final_res # base case is when we have reached level N  # which means we have covered all the nodes once if level == N: # check if there is an edge from # last vertex in path back to the first vertex if adj[curr_path[level - 1]][curr_path[0]] != 0: # curr_res has the total weight # of the solution we got curr_res = curr_weight + adj[curr_path[level - 1]] [curr_path[0]] if curr_res < final_res: copyToFinal(curr_path) final_res = curr_res return # for any other level iterate for all vertices # to build the search space tree recursively for i in range(N): # Consider next vertex if it is not same  # (diagonal entry in adjacency matrix and  # not visited already) if (adj[curr_path[level-1]][i] != 0 and visited[i] == False): temp = curr_bound curr_weight += adj[curr_path[level - 1]][i] # different computation of curr_bound  # for level 2 from the other levels if level == 1: curr_bound -= ((firstMin(adj curr_path[level - 1]) + firstMin(adj i)) / 2) else: curr_bound -= ((secondMin(adj curr_path[level - 1]) + firstMin(adj i)) / 2) # curr_bound + curr_weight is the actual lower bound  # for the node that we have arrived on. # If current lower bound < final_res  # we need to explore the node further if curr_bound + curr_weight < final_res: curr_path[level] = i visited[i] = True # call TSPRec for the next level TSPRec(adj curr_bound curr_weight level + 1 curr_path visited) # Else we have to prune the node by resetting  # all changes to curr_weight and curr_bound curr_weight -= adj[curr_path[level - 1]][i] curr_bound = temp # Also reset the visited array visited = [False] * len(visited) for j in range(level): if curr_path[j] != -1: visited[curr_path[j]] = True # This function sets up final_path def TSP(adj): # Calculate initial lower bound for the root node  # using the formula 1/2 * (sum of first min +  # second min) for all edges. Also initialize the  # curr_path and visited array curr_bound = 0 curr_path = [-1] * (N + 1) visited = [False] * N # Compute initial bound for i in range(N): curr_bound += (firstMin(adj i) + secondMin(adj i)) # Rounding off the lower bound to an integer curr_bound = math.ceil(curr_bound / 2) # We start at vertex 1 so the first vertex  # in curr_path[] is 0 visited[0] = True curr_path[0] = 0 # Call to TSPRec for curr_weight  # equal to 0 and level 1 TSPRec(adj curr_bound 0 1 curr_path visited) # Driver code # Adjacency matrix for the given graph adj = [[0 10 15 20] [10 0 35 25] [15 35 0 30] [20 25 30 0]] N = 4 # final_path[] stores the final solution  # i.e. the // path of the salesman. final_path = [None] * (N + 1) # visited[] keeps track of the already # visited nodes in a particular path visited = [False] * N # Stores the final minimum weight # of shortest tour. final_res = maxsize TSP(adj) print('Minimum cost :' final_res) print('Path Taken : ' end = ' ') for i in range(N + 1): print(final_path[i] end = ' ') # This code is contributed by ng24_7 
C#
// C# program to solve Traveling Salesman Problem // using Branch and Bound. using System; public class GFG {  static int N = 4;  // final_path[] stores the final solution ie the  // path of the salesman.  static int[] final_path = new int[N + 1];  // visited[] keeps track of the already visited nodes  // in a particular path  static bool[] visited = new bool[N];  // Stores the final minimum weight of shortest tour.  static int final_res = Int32.MaxValue;  // Function to copy temporary solution to  // the final solution  static void copyToFinal(int[] curr_path)  {  for (int i = 0; i < N; i++)  final_path[i] = curr_path[i];  final_path[N] = curr_path[0];  }  // Function to find the minimum edge cost  // having an end at the vertex i  static int firstMin(int[ ] adj int i)  {  int min = Int32.MaxValue;  for (int k = 0; k < N; k++)  if (adj[i k] < min && i != k)  min = adj[i k];  return min;  }  // function to find the second minimum edge cost  // having an end at the vertex i  static int secondMin(int[ ] adj int i)  {  int first = Int32.MaxValue second = Int32.MaxValue;  for (int j = 0; j < N; j++) {  if (i == j)  continue;  if (adj[i j] <= first) {  second = first;  first = adj[i j];  }  else if (adj[i j] <= second  && adj[i j] != first)  second = adj[i j];  }  return second;  }  // function that takes as arguments:  // curr_bound -> lower bound of the root node  // curr_weight-> stores the weight of the path so far  // level-> current level while moving in the search  // space tree  // curr_path[] -> where the solution is being stored  // which  // would later be copied to final_path[]  static void TSPRec(int[ ] adj int curr_bound  int curr_weight int level  int[] curr_path)  {  // base case is when we have reached level N which  // means we have covered all the nodes once  if (level == N) {  // check if there is an edge from last vertex in  // path back to the first vertex  if (adj[curr_path[level - 1] curr_path[0]]  != 0) {  // curr_res has the total weight of the  // solution we got  int curr_res = curr_weight  + adj[curr_path[level - 1]  curr_path[0]];  // Update final result and final path if  // current result is better.  if (curr_res < final_res) {  copyToFinal(curr_path);  final_res = curr_res;  }  }  return;  }  // for any other level iterate for all vertices to  // build the search space tree recursively  for (int i = 0; i < N; i++) {  // Consider next vertex if it is not same  // (diagonal entry in adjacency matrix and not  // visited already)  if (adj[curr_path[level - 1] i] != 0  && visited[i] == false) {  int temp = curr_bound;  curr_weight += adj[curr_path[level - 1] i];  // different computation of curr_bound for  // level 2 from the other levels  if (level == 1)  curr_bound  -= ((firstMin(adj  curr_path[level - 1])  + firstMin(adj i))  / 2);  else  curr_bound  -= ((secondMin(adj  curr_path[level - 1])  + firstMin(adj i))  / 2);  // curr_bound + curr_weight is the actual  // lower bound for the node that we have  // arrived on If current lower bound <  // final_res we need to explore the node  // further  if (curr_bound + curr_weight < final_res) {  curr_path[level] = i;  visited[i] = true;  // call TSPRec for the next level  TSPRec(adj curr_bound curr_weight  level + 1 curr_path);  }  // Else we have to prune the node by  // resetting all changes to curr_weight and  // curr_bound  curr_weight -= adj[curr_path[level - 1] i];  curr_bound = temp;  // Also reset the visited array  Array.Fill(visited false);  for (int j = 0; j <= level - 1; j++)  visited[curr_path[j]] = true;  }  }  }  // This function sets up final_path[]  static void TSP(int[ ] adj)  {  int[] curr_path = new int[N + 1];  // Calculate initial lower bound for the root node  // using the formula 1/2 * (sum of first min +  // second min) for all edges.  // Also initialize the curr_path and visited array  int curr_bound = 0;  Array.Fill(curr_path -1);  Array.Fill(visited false);  // Compute initial bound  for (int i = 0; i < N; i++)  curr_bound  += (firstMin(adj i) + secondMin(adj i));  // Rounding off the lower bound to an integer  curr_bound = (curr_bound == 1) ? curr_bound / 2 + 1  : curr_bound / 2;  // We start at vertex 1 so the first vertex  // in curr_path[] is 0  visited[0] = true;  curr_path[0] = 0;  // Call to TSPRec for curr_weight equal to  // 0 and level 1  TSPRec(adj curr_bound 0 1 curr_path);  }  // Driver code  static public void Main()  {  // Adjacency matrix for the given graph  int[ ] adj = { { 0 10 15 20 }  { 10 0 35 25 }  { 15 35 0 30 }  { 20 25 30 0 } };  TSP(adj);  Console.WriteLine('Minimum cost : ' + final_res);  Console.Write('Path Taken : ');  for (int i = 0; i <= N; i++) {  Console.Write(final_path[i] + ' ');  }  } } // This code is contributed by Rohit Pradhan 
JavaScript
const N = 4; // final_path[] stores the final solution ie the // path of the salesman.  let final_path = Array (N + 1).fill (-1);   // visited[] keeps track of the already visited nodes // in a particular path  let visited = Array (N).fill (false); // Stores the final minimum weight of shortest tour.  let final_res = Number.MAX_SAFE_INTEGER; // Function to copy temporary solution to // the final solution function copyToFinal (curr_path){  for (let i = 0; i < N; i++){  final_path[i] = curr_path[i];  }  final_path[N] = curr_path[0]; } // Function to find the minimum edge cost // having an end at the vertex i function firstMin (adj i){ let min = Number.MAX_SAFE_INTEGER;  for (let k = 0; k < N; k++){  if (adj[i][k] < min && i !== k){  min = adj[i][k];  }  }  return min; } // function to find the second minimum edge cost // having an end at the vertex i function secondMin (adj i){  let first = Number.MAX_SAFE_INTEGER;  let second = Number.MAX_SAFE_INTEGER;  for (let j = 0; j < N; j++){  if (i == j){  continue;  }  if (adj[i][j] <= first){  second = first;  first = adj[i][j];  }  else if (adj[i][j] <= second && adj[i][j] !== first){  second = adj[i][j];  }  }  return second; } // function that takes as arguments: // curr_bound -> lower bound of the root node // curr_weight-> stores the weight of the path so far // level-> current level while moving in the search // space tree // curr_path[] -> where the solution is being stored which // would later be copied to final_path[]  function TSPRec (adj curr_bound curr_weight level curr_path) {   // base case is when we have reached level N which // means we have covered all the nodes once  if (level == N)  {   // check if there is an edge from last vertex in  // path back to the first vertex  if (adj[curr_path[level - 1]][curr_path[0]] !== 0)  {    // curr_res has the total weight of the  // solution we got  let curr_res =  curr_weight + adj[curr_path[level - 1]][curr_path[0]];    // Update final result and final path if  // current result is better.  if (curr_res < final_res)  {  copyToFinal (curr_path);  final_res = curr_res;  }  }  return;   }    // for any other level iterate for all vertices to  // build the search space tree recursively  for (let i = 0; i < N; i++){    // Consider next vertex if it is not same (diagonal  // entry in adjacency matrix and not visited  // already)  if (adj[curr_path[level - 1]][i] !== 0 && !visited[i]){    let temp = curr_bound;  curr_weight += adj[curr_path[level - 1]][i];    // different computation of curr_bound for  // level 2 from the other levels  if (level == 1){  curr_bound -= (firstMin (adj curr_path[level - 1]) + firstMin (adj i)) / 2;   }  else  {  curr_bound -= (secondMin (adj curr_path[level - 1]) + firstMin (adj i)) / 2;   }    // curr_bound + curr_weight is the actual lower bound  // for the node that we have arrived on  // If current lower bound < final_res we need to explore  // the node further  if (curr_bound + curr_weight < final_res){  curr_path[level] = i;  visited[i] = true;   // call TSPRec for the next level  TSPRec (adj curr_bound curr_weight level + 1 curr_path);   }    // Else we have to prune the node by resetting  // all changes to curr_weight and curr_bound  curr_weight -= adj[curr_path[level - 1]][i];  curr_bound = temp;    // Also reset the visited array  visited.fill (false)   for (var j = 0; j <= level - 1; j++)  visited[curr_path[j]] = true;   }   } }  // This function sets up final_path[]   function TSP (adj) {   let curr_path = Array (N + 1).fill (-1);   // Calculate initial lower bound for the root node // using the formula 1/2 * (sum of first min + // second min) for all edges. // Also initialize the curr_path and visited array  let curr_bound = 0;   visited.fill (false);    // compute initial bound  for (let i = 0; i < N; i++){  curr_bound += firstMin (adj i) + secondMin (adj i);    }    // Rounding off the lower bound to an integer  curr_bound = curr_bound == 1 ? (curr_bound / 2) + 1 : (curr_bound / 2);   // We start at vertex 1 so the first vertex // in curr_path[] is 0  visited[0] = true;   curr_path[0] = 0;   // Call to TSPRec for curr_weight equal to // 0 and level 1  TSPRec (adj curr_bound 0 1 curr_path); } //Adjacency matrix for the given graph  let adj =[[0 10 15 20]   [10 0 35 25]  [15 35 0 30]  [20 25 30 0]];   TSP (adj);   console.log (`Minimum cost:${final_res}`); console.log (`Path Taken:${final_path.join (' ')}`);  // This code is contributed by anskalyan3. 

פלט:  
 

Minimum cost : 80 Path Taken : 0 1 3 2 0 

העיגול נעשה בשורת הקוד הזו:

if (level==1) curr_bound -= ((firstMin(adj curr_path[level-1]) + firstMin(adj i))/2); else curr_bound -= ((secondMin(adj curr_path[level-1]) + firstMin(adj i))/2); 

באלגוריתם ה- TSP של הענף ואלגוריתם ה- TSP אנו מחשבים גבול נמוך יותר על העלות הכוללת של הפיתרון האופטימלי על ידי הוספת עלויות הקצה המינימליות עבור כל קודקוד ואז מחלקה לשניים. עם זאת, יתכן כי גבול תחתון זה אינו מספר שלם. כדי לקבל גבול שלם נמוך יותר נוכל להשתמש בסיבוב.

בקוד לעיל המשתנה Curr_Bound מחזיק את הגבול הנמוך הנוכחי בעלות הכוללת של הפיתרון האופטימלי. כאשר אנו מבקרים בקודקוד חדש ברמה ברמה אנו מחשבים New_bound חדש בגבול נמוך יותר על ידי לקיחת סכום עלויות הקצה המינימליות עבור הקודקוד החדש ושני שכנותיו הקרובות ביותר. לאחר מכן אנו מעדכנים את המשתנה Curr_Bound על ידי עיגול New_bound למספר שלם הקרוב.

אם הרמה היא 1 אנו מסתובבים עד למספר השלם הקרוב ביותר. הסיבה לכך היא שביקרנו רק בקודקוד אחד עד כה ואנחנו רוצים להיות שמרניים באומדן שלנו על העלות הכוללת של הפיתרון האופטימלי. אם הרמה גדולה מ- 1 אנו משתמשים באסטרטגיית עיגול אגרסיבית יותר שלוקחת בחשבון את העובדה שכבר ביקרנו בכמה קודקודים ולכן יכולים להעריך הערכה מדויקת יותר של העלות הכוללת של הפיתרון האופטימלי.


מורכבות זמן: המורכבות הגרועה ביותר של הענף והגבול נותרה זהה לזו של כוח הזרוע בבירור מכיוון שבמקרה הגרוע שלעולם לא נקבל סיכוי לגזום צומת. ואילו בפועל הוא מתפקד טוב מאוד תלוי במופע השונה של ה- TSP. המורכבות תלויה גם בבחירת פונקציית הגבול מכיוון שהם אלה שמחליטים כמה צמתים לגזום.
הפניות:  
http://lcm.csa.iisc.ernet.in/dsa/node187.html