一、简单的0,1背包问题
1、题目描述:有n个重量和价值分别为Wi,Vi的物品。从这些物品中挑选出总重量不超过W的物品,求所选方案中价值总和的最大值(注:在0,1背包问题中,每个物品只有一件,可以选择房或者不放)。
【分析】:对于这样的问题,首先我们可以用最简单容易想到的方法,将所有可能一一例举出来,找到最合适的。
对于函数rec(int i,int j)// 这里的 i 表示的是第几个物品,而 j 表示此时背包的容量。
既然是最朴素,简单的想法,那我们就去想一想当前的这件物品我们是否要把它放入背包之中。1、如果不放入背包,我们便直接考虑下一个物品,即:rec( i+1, j)// 此时i + 1表示下一个物品,背包的容量没有改变,仍然为j;2、如果当前的物品我们加入背包了,即:rec( i+1,j - w[ i ])+v[ i ] // 此时才能表示这个我们所得得价值。
详见代码:
#include<iostream> using namespace std; // n表示物品的个数,W表示背包的容量 int n,W; // 数组w表示各个物品的容量,数组v表示各个物品的价值 int w[100],v[100]; int rec(int i,int j) { int res; // 没有剩余的物品 if(i == n) { res = 0; // 这个物品不能选择,因为大于背包的容量 }else if(j < w[i]){ res = rec(i + 1,j); } // 挑选或者不挑选这个物品的情况分别尝试 else{ res = max(rec(i+1,j),rec(i+1,j-w[i])+v[i]); } return res; } int main() { cin>>n; for(int i = 0;i<n;i++) { cin>>w[i]>>v[i]; } cin>>W; cout<<rec(0,W)<<endl; return 0; }
试想在上面的搜索中每一层的搜索都有两个分支,最坏需要O(2^n),但其实这些计算结果中有一些我们是已经得到了结果的,而下一次再次搜索时又再次计算,也就是说我们重复的计算了两次,所以我们可以将第一次的计算结果都存储下来,当再次遇到的时候我们可以直接使用。(积累这里的 记忆化搜索!)
详见代码:
#include<iostream> #include<cstring> using namespace std; // n表示物品的个数,W表示背包的容量 int n,W; // 数组w表示各个物品的容量,数组v表示各个物品的价值 int w[100],v[100]; ///在此处加一个“记忆化数组” int dp[100][100]; int rec(int i,int j) { // 若已经计算过直接使用之前的计算结果 if(dp[i][j] >= 0) { return dp[i][j]; } int res;//结果resort if(i == n) { res = 0; }else if(j<w[i]) { res = rec(i+1,j); }else{ res = max(rec(i+1,j),rec(i+1,j-w[i])+v[i]); } // 将结果记录在数组之中。 return dp[i][j] = res; } int main() { cin>>n; for(int i = 0;i<n;i++) { cin>>w[i]>>v[i]; } cin>>W; memset(dp,-1,sizeof(dp)); cout<<rec(0,W)<<endl; return 0; }
到这里,基本形成了动态规划的雏形,但我上述的代码都是用递归去进行的,下面把递归的式子换成使用数组的递推式,也就是我们经常使用的动态规划的递推关系:
dp[ i +1][ j ] //从前 i 个物品中选出总重量不超过 j 的物品时总价值的最大值。
dp [ 0 ][ j ] = 0
dp[ i + 1][j] = max( dp[i][ j ],dp [ i ] [ j - w[i] ] + v[ i ] )
即:
void solve() { for(int i = 0;i<n;i++){ for(int j = 0;j<= W;j++){ if(j<w[i]){ dp[i+1][j] = dp[i][j]; }else{ dp[i+1][j] = max(dp[i][j],dp[i][j - w[i]]+v[i]); } } } cout<<dp[n][W]<<endl; }
原文地址:http://blog.csdn.net/u013749862/article/details/38536761