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背包学习————01背包
阅读量:7173 次
发布时间:2019-06-29

本文共 4000 字,大约阅读时间需要 13 分钟。

不多讲,dd大牛的背包九讲如此之经典我们只能慢慢体会了:

有N件物品和一个容量为V的背包。第i件物品的费用是c[i],价值是w[i]。求解将哪些物品装入背包可使价值总和最大。

状态转移方程:

1:f[i][v]=max(f[i-1][v],f[i-1][v-c[i]]+w[i]);

2:

for(i=0;i
=c[i];v--) { f[v]=max(f[v],f[v-c[i]]+w[i]); }}

 自己的理解: 01背包的主要思想是对于这件物品做出选与不选的决定;将空间优化后V必须是逆序的,因为这样才能保证将当前的第i个物品放进去的时候,f[v]由前一状态的f[v],f[v-c[i]]+w[i]推得且前一状态必须保证从未出现过第i个物品的放于不放问题,因为每种物品只有一件。(完全背包就是顺序了因为每种物品是无限个的)

预处理:粘贴dd大牛的,

我们看到的求最优解的背包问题题目中,事实上有两种不太相同的问法。有的题目要求“恰好装满背包”时的最优解,有的题目则并没有要求必须把背包装满。一种区别这两种问法的实现方法是在初始化的时候有所不同。

如果是第一种问法,要求恰好装满背包,那么在初始化时除了f[0]为0其它f[1..V]均设为-∞,这样就可以保证最终得到的f[N]是一种恰好装满背包的最优解。

如果并没有要求必须把背包装满,而是只希望价格尽量大,初始化时应该将f[0..V]全部设为0。

为什么呢?可以这样理解:初始化的f数组事实上就是在没有任何物品可以放入背包时的合法状态。如果要求背包恰好装满,那么此时只有容量为0的背包可能被价值为0的nothing“恰好装满”,其它容量的背包均没有合法的解,属于未定义的状态,它们的值就都应该是-∞了。如果背包并非必须被装满,那么任何容量的背包都有一个合法解“什么都不装”,这个解的价值为0,所以初始时状态的值也就全部为0了。

这个小技巧完全可以推广到其它类型的背包问题,后面也就不再对进行状态转移之前的初始化进行讲解。

实现代码:

View Code
#include 
#include
#include
#include
using namespace std; const int max_s = 1007; int v[max_s],w[max_s],f[max_s]; int main() {
int t,i,j,n,V; scanf("%d",&t); while(t--) {
memset(f,0,sizeof(f)); scanf("%d%d",&n,&V); for(i=0;i
=v[i];j--) f[j]=max(f[j],f[j-v[i]]+w[i]); } printf("%d\n",f[V]); } return 0; }

二维01背包记录选择的物品:

View Code
#include 
#include
#include
#define maxn 22#define N 10007using namespace std;int w[maxn];int f[maxn][N];int L,n;int mk[maxn];//用来标记是否被选void init(){ int i,j; for (i = 0; i < maxn; ++i) { mk[i] = 0; for (j = 0; j < N; ++j) f[i][j] = 0; }}int main(){ int i,j; //freopen("d.txt","r",stdin); while (~scanf("%d",&L)) { scanf("%d",&n); for (i = 1; i <= n; ++i) scanf("%d",&w[i]); init(); for (i = 1; i <= n; ++i) { for (j = 1; j <= L; ++j) { if (w[i] <= j) { if (f[i - 1][j - w[i]] + w[i] > f[i - 1][j]) f[i][j] = f[i - 1][j - w[i]] + w[i]; else f[i][j] = f[i -1][j]; } else f[i][j] = f[i - 1][j]; } } int Max = 0,e; for (i = 1; i <= L; ++i) { if (Max < f[n][i]) { Max = f[n][i]; e = i; } } for (i = n; i >= 1; --i) { if (f[i][e] == f[i - 1][e - w[i]] + w[i]) { e -= w[i]; mk[i] = 1; } else mk[i] = 0; } for (i = 1; i <= n; ++i) if (mk[i]) printf("%d ",w[i]); printf("sum:%d\n",Max); } return 0;}

 空间优化的记录物品选择开数组num[i][j]记录i状态是否选择j

View Code
#include 
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define CL(a,num) memset((a),(num),sizeof(a))#define iabs(x) ((x) > 0 ? (x) : -(x))#define Min(a , b) ((a) < (b) ? (a) : (b))#define Max(a , b) ((a) > (b) ? (a) : (b))#define ll __int64#define inf 0x7f7f7f7f#define MOD 100000007#define lc l,m,rt<<1#define rc m + 1,r,rt<<1|1#define pi acos(-1.0)#define test puts("<------------------->")#define maxn 100007#define M 10007#define N 27using namespace std;//freopen("din.txt","r",stdin);int f[M],num[M][N];int w[N];int main(){ // freopen("din.txt","r",stdin); int V,n,i,j; while (~scanf("%d",&V)){ scanf("%d",&n); for (i = 0; i < n; ++i) scanf("%d",&w[i]); CL(f,0); CL(num,0); for (i = 0; i < n; ++i){ for (j = V; j >= w[i]; --j){ f[j] = max(f[j],f[j - w[i]] + w[i]); if(f[j] != 0 && f[j] == f[j - w[i]] + w[i]){ for (int k = 0; k < n; ++k){ num[j][k] = num[j - w[i]][k]; } num[j][i] = 1; } } } for (i = 0; i < n; ++i){ if (num[V][i]) printf("%d ",w[i]); } printf("sum:%d\n",f[V]); } return 0;}

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