揹包九講--多重揹包的原理及程式碼實現
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這篇文章的內容RT
個人認為01揹包和完全揹包揹包九講講的很具體了,多重揹包關於二進位制思想的我的沒有接觸過,有點不求甚解,所以找了一篇文章參考~自己節選了大大的文章,把c++部分改成了c語言,方便新手理解和自己的學習~
多重揹包:有n種物品與承重為m的揹包。每種物品有有限件num[i],每個物品都有對應的重量weight[i]與價值value[i],求解如何裝包使得價值最大。
首先這種可以把物品拆開,把相同的num[i]件物品 看成 價值跟重量相同的num[i]件不同的物品,那麼!!是不是就轉化成了一個規模稍微大一點的01揹包了。
#include<cdtdio>
using namespace std;
int dp[1005];
int weight[1005],value[1005],num[1005];
int main()
{
int n,m;
scanf("%d%d",&n,&m);//n是物品的種數,m是揹包的容積
memset(dp,0,sizeof(dp));
for(int i=1; i<=n; i++)
scanf ("%d%d%d",&weight[i],%value[i],&num[i]);
for(int i=1; i<=n; i++)//每種物品
for(int k=0; k<num[i]; k++)//其實就是把這類物品展開,呼叫num[i]次01揹包程式碼
for(int j=m; j>=weight[i]; j--)//正常的01揹包程式碼
dp[j]=max(dp[j],dp[j-weight[i]]+value[i]);
printf ("%d",dp[m]);
return 0;
}
那只是一種理解方法,揹包九講上是這樣的
dp[i][j] = max ( dp[i-1][j - k*weight[i]] +k*value[i] ) 0<=k<=num[i]
用二進位制優化了一下~
#include<csdtio>
using namespace std;
const int N = 1005;
int dp[N];
int c[N],w[N],num[N];
int n,m;
void ZeroOne_Pack(int cost,int weight,int n)//吧01揹包封裝成函式
{
for(int i=n; i>=cost; i--)
dp[i] = max(dp[i],dp[i-cost] + weight);
}
void Complete_Pack(int cost,int weight,int n)//把完全揹包封裝成函式
{
for(int i=cost; i<=n; i++)
dp[i] = max(dp[i],dp[i-cost] + weight);
}
int Multi_Pack(int c[],int w[],int num[],int n,int m)//多重揹包
{
memset(dp,0,sizeof(dp));
for(int i=1; i<=n; i++)//遍歷每種物品
{
if(num[i]*c[i] > m)
Complete_Pack(c[i],w[i],m);
//如果全裝進去已經超了重量,相當於這個物品就是無限的
//因為是取不光的。那麼就用完全揹包去套
else
{
int k = 1;
//取得光的話,去遍歷每種取法
//這裡用到是二進位制思想,降低了複雜度
//為什麼呢,因為他取的1,2,4,8...與餘數個該物品,打包成一個大型的該物品
//這樣足夠湊出了從0-k個該物品取法
//把複雜度從k變成了logk
//如k=11,則有1,2,4,4,足夠湊出0-11個該物品的取法
while(k < num[i])
{
ZeroOne_Pack(k*c[i],k*w[i],m);
num[i] -= k;
k = k*2;//k <<= 1;二進位制的思想
}
ZeroOne_Pack(num[i]*c[i],num[i]*w[i],m);
}
}
return dp[m];
}
int main()
{
int t;
scanf("%d",&t);
while(t--)
{
scanf("%d%d",&n,&m);//n是物品的種類,m是揹包的容積
for(int i=1; i<=n; i++)
scanf("%d%d%d",&c[i],&w[i],&num[i]);
printf("%d\n",Multi_Pack(c,w,num,n,m));
}
return 0;
}
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