0 1 揹包問題總結

2021-06-17 20:01:11 字數 1847 閱讀 1011

一 問題描述:

有n件物品和乙個容量為v的揹包。第i件物品的費用是c[i],價值是w[i]。求解將哪些物品裝入揹包可使價值總和最大。

所謂01揹包,表示每乙個物品只有乙個,要麼裝入,要麼不裝入。

二 解決方案:

考慮使用dp問題 求解,定義乙個遞迴式 opt[i][v] 表示前i個物品,在揹包容量大小為v的情況下,最大的裝載量。

opt[i][v] = max(opt[i-1][v] , opt[i-1][v-c[i]] + w[i]) 

解釋如下:

opt[i-1][v] 表示第i件物品不裝入揹包中,而opt[i-1][v-c[i]] + w[i] 表示第i件物品裝入揹包中。

花費如下:

時間複雜度為o(v * t) ,空間複雜度為o(v * t) 。 時間複雜度已經無法優化,但是空間複雜度則可以進行優化。

但必須將v 遞減的方式進行遍歷,即v.......0 的方式進行。

三 初始化:

(1)若要求揹包必須放滿,則初始如下:

f[0] = 0 , f[1...v]表示-inf。表示當容積為0時,只接受乙個容積為0的物品入包。

(2)若要求揹包可以空下,則初始化如下:

f[0...v] = 0 ,表示任意容積的揹包都有乙個有效解即為0。    

具體解釋如下:

初始化的

f陣列事實上就是在沒有任何物品可以放入揹包時的合法狀態。

如果要求揹包恰好裝滿,那麼此時只有容量為

0的揹包可能被價值為0的

nothing「

恰好裝滿」,

其它容量的揹包均沒有合法的解,屬於未定義的狀態,它們的值就都應該是

-∞了。

如果揹包並非必須被裝滿,那麼任何容量的揹包都有乙個合法解

「什麼都不裝」,

這個解的價值為

0,所以初始時狀態的值也就全部為0了。

四 **如下:

/*01揹包,使用了優化後的儲存空間

建立陣列

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

將前i件物品,放入容量為v的揹包中的最大值。

下面介紹乙個優化,使用一維陣列,來表示

(1) f[v]表示每一種型別的物品,在容量為v的情況下,最大值。

但是體積迴圈的時候,需要從v----1迴圈遞減。

初始化問題:

(1)若要求揹包中不允許有剩餘空間,則可以將f[0]均初始化為0,其餘的f[1..n]均初始化為-inf 。

表示只有當容積為0 的時候,允許放入質量為0的物品。

而當容積不為0的情況下,不允許放入質量為0的物品,並且把狀態置為未知狀態。

(2)若要求揹包中允許有剩餘空間 ,則可以將f[1n],均初始化為0。

這樣,當放不下去的時候,可以空著。

*/#include using namespace std ;

const int v = 1000 ; //總的體積

const int t = 5 ; //物品的種類

int f[v+1] ;

//#define empty //可以不裝滿

int w[t] = ; //價值

int c[t] = ; //每乙個的體積

const int inf = -66536 ;

int package()

}return f[v] ; }

int main()

{

int temp = package() ;

cout<

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