總結-01揹包問題
0-1 揹包問題:
給定 n 種物品和一個容量為 C 的揹包,物品 i 的重量是 wi,其價值為 vi 。
問:應該如何選擇裝入揹包的物品,使得裝入揹包中的物品的總價值最大?
特點:面對每個物品,我們只有選擇拿取或者不拿兩種選擇,不能選擇裝入某物品的一部分,也不能裝入同一物品多次。
解決辦法:宣告一個 大小為 m[n][c] 的二維陣列,m[ i ][ j ] 表示 在面對第 i 件物品,且揹包容量為 j 時所能獲得的最大價值 ,那麼我們可以很容易分析得出 m[i][j] 的計算方法,
(1). j < w[i] 的情況,這時候揹包容量不足以放下第 i 件物品,只能選擇不拿
m[ i ][ j ] = m[ i-1 ][ j ]
(2). j>=w[i] 的情況,這時揹包容量可以放下第 i 件物品,我們就要考慮拿這件物品是否能獲取更大的價值。
如果拿取,m[ i ][ j ]=m[ i-1 ][ j-w[ i ] ] + v[ i ]。 這裡的m[ i-1 ][ j-w[ i ] ]指的就是考慮了i-1件物品,揹包容量為j-w[i]時的最大價值,也是相當於為第i件物品騰出了w[i]的空間。
如果不拿,m[ i ][ j ] = m[ i-1 ][ j ] , 同(1)
究竟是拿還是不拿,自然是比較這兩種情況那種價值最大。
由此可以得到狀態轉移方程:
if(j>=w[i])
m[i][j]=max(m[i-1][j],m[i-1][j-w[i]]+v[i]);
else
m[i][j]=m[i-1][j];
例:0-1揹包問題。在使用動態規劃演算法求解0-1揹包問題時,使用二維陣列m[i][j]儲存揹包剩餘容量為j,可選物品為i、i+1、……、n時0-1揹包問題的最優值。繪製
價值陣列v = {8, 10, 6, 3, 7, 2},
重量陣列w = {4, 6, 2, 2, 5, 1},
揹包容量C = 12時對應的m[i][j]陣列。
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 0 0 0 8 8 8 8 8 8 8 8 8
2 0 0 0 8 8 10 10 10 10 18 18 18
3 0 6 6 8 8 14 14 16 16 18 18 24
4 0 6 6 9 9 14 14 17 17 19 19 24
5 0 6 6 9 9 14 14 17 17 19 21 24
6 2 6 8 9 11 14 16 17 19 19 21 24
(第一行和第一列為序號,其數值為0)
如m[2][6],在面對第二件物品,揹包容量為6時我們可以選擇不拿,那麼獲得價值僅為第一件物品的價值8,如果拿,就要把第一件物品拿出來,放第二件物品,價值10,那我們當然是選擇拿。m[2][6]=m[1][0]+10=0+10=10;依次類推,得到m[6][12]就是考慮所有物品,揹包容量為C時的最大價值。
#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;
int main()
{
int n,c;//n種物品,c為容量
int dp[105][105];//表示再面對第i件物品,揹包容量為j時所獲得的最大價值
int w[105],v[105];
cin>>n>>c;
for(int i=1;i<=n;i++)
cin>>w[i]>>v[i];
for(int i=1;i<=n;i++)
for(int j=1;j<=c;j++)
{
if(j>=w[i])
dp[i][j]=max(dp[i-1][j],dp[i-1][j-w[i]]+v[i]);
else
dp[i][j]=dp[i-1][j];
}
cout<<dp[n][c]<<endl;
return 0;
}
作者:青龍指引你
來源:CSDN
原文:https://blog.csdn.net/xp731574722/article/details/70766804
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