動態規劃 01揹包問題

2021-07-16 18:15:45 字數 2257 閱讀 9676

01揹包問題,是用來介紹動態規劃演算法最經典的例子,網上關於01揹包問題的講解也很多,我寫這篇文章力爭做到用最簡單的方式,最少的公式把01揹包問題講解透徹。

f[i,j]表示在前i件物品中選擇若干件放在承重為 j 的揹包中,可以取得的最大價值。

pi表示第i件物品的價值。

決策:為了揹包中物品總價值最大化,第 i件物品應該放入揹包中嗎 ?

題目描述:

有編號分別為a,b,c,d,e的五件物品,它們的重量分別是2,2,6,5,4,它們的價值分別是6,3,5,4,6,現在給你個承重為10的揹包,如何讓揹包裡裝入的物品具有最大的價值總和?

name

weight

value12

3456

78910

a260

6699

1212

151515b

2303

3669

991011c6

5000

6666

61011d

5400

0666

661010e4

6000

6666

666

只要你能通過找規律手工填寫出上面這張表就算理解了01揹包的動態規劃演算法。

首先要明確這張表是至底向上,從左到右生成的。

為了敘述方便,用e2單元格表示e行2列的單元格,這個單元格的意義是用來表示只有物品e時,有個承重為2的揹包,那麼這個揹包的最大價值是0,因為e物品的重量是4,揹包裝不了。

對於d2單元格,表示只有物品e,d時,承重為2的揹包,所能裝入的最大價值,仍然是0,因為物品e,d都不是這個揹包能裝的。

同理,c2=0,b2=3,a2=6。

對於承重為8的揹包,a8=15,是怎麼得出的呢?

根據01揹包的狀態轉換方程,需要考察兩個值,

乙個是f[i-1,j],對於這個例子來說就是b8的值9,另乙個是f[i-1,j-wi]+pi;

在這裡,

f[i-1,j]表示我有乙個承重為8的揹包,當只有物品b,c,d,e四件可選時,這個揹包能裝入的最大價值

f[i-1,j-wi]表示我有乙個承重為6的揹包(等於當前揹包承重減去物品a的重量),當只有物品b,c,d,e四件可選時,這個揹包能裝入的最大價值

f[i-1,j-wi]就是指單元格b6,值為9,pi指的是a物品的價值,即6

由於f[i-1,j-wi]+pi = 9 + 6 = 15 大於f[i-1,j] = 9,所以物品a應該放入承重為8的揹包

#include

#include

#include

#include

#include

#include

using

namespace

std;  

const

intc = 10;             

//揹包的容量

const

intw = ;

//物品的重量,其中0號位置不使用 。 

const

intv = ;

//物品對應的待加,0號位置置為空。

const

intn = 

sizeof

(w)/

sizeof

(w[0]) - 1 ; 

//n為物品的個數 

intx[n+1];  

void

package0_1(

intm[11],

const

intw,

const

intv,

const

intn)

//n代表物品的個數 

void

answer(

intm[11],

const

intn)  

x[n] = m[i][j] ? 1 : 0;   

}  int

main()  

;  package0_1(m,w,v,n);  

for(

inti = 0; i <= 5; i++)  

answer(m,n);  

cout << "the best answer is:\n"

;  for

(int

i = 1; i <= 5; i++)  

cout << x[i] << " "

;  system("pause"

);  

return

0;  

}  

動態規劃揹包問題 01揹包

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0 1揹包問題(動態規劃)

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