利用動態規劃演算法，尋找每個狀態下揹包內物品的最優解，最終得出最終最優解。
執行說明：
7個.dat字尾檔案儲存了7組位址資料儲存於data資料夾中，將.py和.exe檔案放在data的父級資料夾中。直接執行01packet.exe，將顯示每組資料的原始數值，和揹包價值最優解以及放入揹包的物品序號。程式視窗將保持300秒。
資料結構：
整型product_count：物品數量
整型capacity：揹包容量
列表weight_array：物品重量
列表value_array：物品價值
演算法設計：
1、首先從配置檔案中獲取物品數量、揹包容量、物品重量和物品價值，分別存入上述對應的資料結構中。
2、定義乙個二維列表value，其行數為物品數量+1，其列數為揹包容量+1，初始化二維列表中所有值為0。
3、value[i][j]代表當前揹包剩餘容量j的條件下，前i個物品的最優解。
4、在每一種容量條件下遍歷每一件物品，將現有狀態value與前一狀態value對比，即當揹包可以裝下物品i，且裝下比不裝下的value值更大，則裝入。
5、遞迴完成二維列表value的每一值設定，二維列表內最大值即為最優解（價值最大）。
6、從最優解處回溯，當二維列表第i行大於第i-1行同一位置的值時，則代表放入第i個物品，並減去對應重量。
7、回溯至value[0][0]，可得出放入的所有物品。
# -*- coding: utf-8 -*-
import time
import glob
# 定義01揹包問題的類
class
packet
:#初始化引數物品數量，揹包容量，重量，價值
def__init__
(self,product_count,capacity,weight_array,value_array)
: self.product_count = product_count
self.capacity = capacity
self.weight_array = weight_array
self.value_array = value_array
# data函式用於列印每組資料
defdata
(self)
:print
('物品個數：'
, self.product_count)
print
('揹包容量：'
, self.capacity)
print
('商品重量：'
, self.weight_array)
print
('商品價值：'
, self.value_array)
# 動態規劃演算法
defdynamic_planning
(self)
:#value[i][j]:當前揹包容量 j，前 i 個物品最佳組合對應的價值，初始化置0，
value =[[
0for j in
range
(self.capacity +1)
]for i in
range
(self.product_count +1)
]# 利用迴圈使每乙個物品遍歷揹包容量
for i in
range(1
, self.product_count +1)
:for j in
range(1
, self.capacity +1)
: value[i]
[j]= value[i -1]
[j]# 將揹包置於放入上乙個物品的狀態（前一狀態）
# 當揹包剩餘容量大於等於當前物品，且前一狀態價值（由於上一條語句，此時前一狀態為value[i][j]）小於現狀態價值時，置換
if j >=
int(self.weight_array[i -1]
)and value[i]
[j]< value[i -1]
[j -
int(self.weight_array[i -1]
)]+int
( self.value_array[i -1]
):value[i]
[j]= value[i -1]
[j -
int(self.weight_array[i -1]
)]+int
(self.value_array[i -1]
)return value
# 列印最優解
defshow
(self)
:# 從最優解處遍歷物品，當value大於上一行同樣位置的value時，表示放進該物品
value = self.dynamic_planning(
)print
('最大價值為：'
, value[self.product_count]
[self.capacity]
) x =
[false
for i in
range
(self.product_count)
] j = self.capacity
for i in
range
(self.product_count,0,
-1):
if value[i]
[j]> value[i -1]
[j]:
#此行大於上一行同位置的值
x[i -1]
=true
# 放入該物品
j -=
int(self.weight_array[i -1]
)# 減少對應揹包容量
print
('揹包中所裝物品為：'
)for i in
range
(self.product_count)
:if x[i]
:print
('第'
+str
(i +1)
+'個 '
, end=
' ')
defmain()
:file
= glob.glob(
'./data/*.dat'
)# 獲取指定目錄下所用.dat字尾檔案
for i,filename in
enumerate
(file):
# 迴圈獲取序號與檔名
# filename = "input_assign01_0"+str(i+1)+".dat"
print
('\n\n第%d組資料'
%(i+1)
)# 開啟檔案，逐行讀取資料
with
open
(filename,
'r')
as f:
product_count = f.readline(
) capacity = f.readline(
) weight_array = f.readline(
) value_array = f.readline(
)# 將重量與價值轉化為列表形式
weight_array = weight_array.strip(
).split(
" ")
value_array = value_array.strip(
).split(
" ")
product_count =
int(product_count)
capacity =
int(capacity)
packet(product_count, capacity, weight_array, value_array)
.data(
)# 呼叫類方法data
packet(product_count, capacity, weight_array, value_array)
.show(
)# 呼叫類方法show
print
('\nfinish!'
) time.sleep(
300)
if __name__ ==
'__main__'
: main(
)
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