01揹包基礎詳解(附求解選擇的物品)

2021-06-23 01:37:35 字數 1510 閱讀 1211

在看了揹包九講以及這篇博文之後,對於01揹包有了更好的理解,下面整理一下以備以後回顧之用。

首先,說明一下什麼是01揹包問題。

一共有n個物品,每個物品的價值是w[i],重量是c[i],給你乙個容量為v的揹包,問從這n個物品中選取若干件所能獲得的最大價值是多少。

我們考慮一下第i件物品。以陣列f[i][j]表示前i件物品,在j的揹包容量下可以獲得的最大價值。

很明顯的是,對於第i件物品,只有取或者不取兩種狀態,那麼f[i][j]就是:

下面就很容易給出**

for(int i = 1 ; i <= n ; i ++)

到這個地方應該是沒有問題的。

這段**的空間複雜度和時間複雜度都是o(vn),我們想優化一下。時間複雜度不可能優化了....(我覺得不可能),揹包九講的作者想到的就是從空間複雜度上優化。即只用一維陣列f[j]來取代f[i][j]。

可能我智商不行....原作者講的我看不太懂。看了一些列的資料以後才慢慢明白一點。

我們想用f[j]來取代f[i][j],那麼就必須明確f[j]儲存的是什麼狀態。

定義:f[j]表示的是在揹包容量為j的情況下,n件物品所能取得的最大價值。

(f[i][j]表示的是前i件物品在揹包容量為j的情況下所能取得的最大i價值)

其實看上邊這一段**,容易看出,f[i][j]的狀態只和f[i-1][j]和f[i-1][j-c[i]]有關,即只和i-1時刻的狀態有關係,我們用乙個一維陣列

f來儲存各個時刻的狀態(假設不同的i代表不同的時刻)

(f[j]表示的是把前i件物品放進揹包容量為j的揹包中,i從1-n迴圈完畢後就是n件物品選取若干件放入揹包容量為j的揹包中的價值)

那麼給一組測試資料結合例子看看

10,3,  3,4    4,5,    5,6

c[v]從物品i=1開始,迴圈到物品3,期間,每次逆序得到容量v在前i件物品時可以得到的最大值。

(看著這個圖自己寫寫畫畫的確明白必須是逆序的...但是自己想還是想不到的...)

所以**如下:

for(int i = 0 ; i < n ; i++)

附註:

有的問題可能會讓我們把取的物品編號列印出來...

對於f[i][j]這種狀態轉移方程其實很好判斷,只要f[i][j]==f[i-1][j-c[i]]+w[i]說明包裡面有第i件物品,然後列印編號即可。

如果是f[i]這種方式,是沒有辦法用f[j]==f[j-c[i]]+w[i]來判斷的...這時候可以找乙個二維陣列path[i][j]記錄下來...**如下:

for(int i = 0 ; i < n ; i++)

}

列印時,逆序尋找(必須是逆序的...)

**如下:

int i = n, j = v;  

while(i > 0 && j > 0)

i--;

}

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