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放在前面的话:由于正处于无聊漫长的假期之中,于是准备将所学过的一些重要优化方法进行归纳整理,记录至此作为学习笔记,此笔记更注重基础原理的理解以及使用,故不会将具体实现的代码放在这里,借此希望自泛站群源码己能更注重本质的讨论,不拘泥于形式。
这里准备从约束优化问题入手,总结一些典型方法,之后再讨论无约束优化问题以及相应典型方法,其中重要的数学基础也会在用到时进行相应补充归纳,最后,由于笔者也只是一名普通大学的普通学生,且此笔记主要为自己而整理,希望看到这笔记的诸位多些宽容,多批评指正,多和谐讨论(就是希望看到的诸位大神别喷我)。
进入正题!!!第一章:约束优化问题之线性规划(化标准型)1)概要约束优化问题顾名思义,就是所谓目标函数受到相应约束条件的限制,而并非任意取值,这就导致约束优化问题的求解方法比无约束的问题来得更加复杂,曾经在很长一泛站群源码段时间中,穷举法是解决约束问题的主要手段,而仔细观察可以发现,例如线性规划(单纯形法),整数规划(分支定界、支撑平面)等方法,其主要作用就是在于限制穷举范围,通过进一步限制范围,进一步限制寻找最优解方向的理念进行最优化求解。
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2)线性规划(Linear Programming)线性规划则是约束优化问题的经典问题,也是最简单的一类问题(因为其函数都为线性,而线性函数既有凸函数性质又有凹函数性质,被两路大军一起围攻,它也只能居于人下)。
其标准形式一般如下(为了和优化问题保持一致,此处取min为例,其中在许多称为《运筹学》的书中,取的都是max,即为此处取负号即可): min(max)CTxAx=bx≥0 \min \left( \max \right) \ C^Tx\\ Ax=b\\ x\ge 0
(其中, C∈Rn,A∈Rm∗n,b∈RmC\in R^n,A\in R^{m*n},b\in R^m ,通常A矩阵为行满秩,即R(A)=m)3)化标准型方法通常线性规划问题并非一开始便以标准型形式出现,故需要进行相应转化,下面分三类情况讨论。
a. ()ma泛站群源码x (C∗)Tx=min(−C∗)Tx=minCTx\max\text{ (}C^*\text{)}^Tx=\min\text{ }\left( -C^* \right) ^Tx=\ \min\text{ }C^Tx
(转化成最后形式)b. 对于A中某个列向量则添加一个变量维数则aiTxi≤bi,则添加一个x变量维数,aiTxi+x∗=bi(x∗≥0)aiTxi≥bi,则aiTxi−x∗=bi(x∗≥0)a_i^Tx_i\le b_i,\text{则添加一个}x\text{变量维数,}a_{i}^{T}x_i+x*=b_i\left( x^*\ge 0 \right) \\泛站群源码 a_{i}^{T}x_i\ge b_i,\text{则}a_{i}^{T}x_i-x*=b_i\left( x^*\ge 0 \right)
c. 无限制则使用替换ifxi无限制,则使用xi=x1−x2替换(x1,x2≥0)if\ x_i\text{无限制,则使用}x_i=x_1-x_2\text{替换}\left( x_1,x_2\ge 0 \right)
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