01背包(讲解)

来源:互联网 发布:魔音通话软件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 23:00

转自sicily1146采药

转自01背包(一维数组)


sicily 1146 采药(01背包)

本来还觉得01背包是动态规划中比较基础的部分,没想到现在看了一下觉得好难...

这题就是01Knapsack问题,我参考了一下Hawstein的blog,先来举一些例子吧:

让我假设现在的背包的容量是C=10;

物品编号: 1 2 3

物品重量: 5 6 4

物品价值:20 10 12

用v[i]表示物品价值,w[i]表示物品重量,要使得放入背包的物品价值最大化,我们知道用贪心是不行的!

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所以接下来开始动规:

首先定义状态dp[i][j]以j为容量为放入前i个物品(按i从小到大的顺序)的最大价值,那么i=1的时候,放入的是物品1,这时候肯定是最优的啦!

那考虑一下j,j是当前容量,如果j<5,那么是不是就不能放,dp[1][j](j<5)=0;那如果j>5,就可以放了,dp[1][j](j>=5)=20;

 

接着i=2放两个物品,求的就是dp[2][j]了,当j<5的时候,是不是同样的dp[2][j](j<5)等于0;那当j<6是不是还是放不下第二个,只能放第一个;

那j>6呢?是不是就可以放第二个了呢?是可以,但是明显不是最优的,用脑子想了一下,发现dp[2][j](j>6)=20,这个20怎么来的呢,当然是从前一个状态来的(注意这里就可以分为两种情况了):一种是选择第二个物品放入,另一种还是选择前面的物品;

让我们假设一下j=10吧,可能会比较好理解!这时候:dp[2][10] = max(dp[1][10-w[2]])+v[2],dp[1][10]);

dp[2][10] = max(dp[1][4])+10,dp[1][10]);

是不是很明显了呢,dp[1][4])+10是选择了第二个,于是容量相应就减少成4,之前已经得出dp[1][4]=0,就是说选了物品2,物品1就选不了了;dp[1][10]是不选择第二个,只选择第一个dp[1][10]是等于20的,于是得出dp[2][10]=20;

 

到这里就可以了,依次类推,动态转移方程为:dp[i][j] = max(dp[i-1][j-w[i]])+v[i],dp[i-1][j]);

但是好像还有一些问题没考虑完.........

 

看回例子:

物品编号: 1 2 3

物品重量: 5 6 4

物品价值:20 10 12

我们知道dp[1][j](j<5)=20,dp[2][j](j=5)的时候是多少呢?我们看到动态转移方程并没有考虑j<w[i]的情况,但是我们可以加进去,由于dp[2][5]我们看出来是等于5的,为什么?因为不能选第二个,只能选第一个,所以.....dp[2][5]是不是刚好等于dp[1][5]了呢!所以当j<w[i]的时候,dp[i][j] = dp[i-1][j]就好了,是不是很神奇呢!

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 1 #include <iostream> 2  3 using namespace std; 4  5 int w[105], val[105]; 6 int dp[105][1005]; 7  8 int main() 9 {10     int t, m, res=-1;11     cin >> t >> m;12     for(int i=1; i<=m; i++)13         cin >> w[i] >> val[i];14     15     for(int i=1; i<=m; i++) //物品 16         for(int j=t; j>=0; j--) //容量 17         {18             if(j >= w[i])19                 dp[i][j] = max(dp[i-1][j-w[i]]+val[i], dp[i-1][j]);20             else21                 dp[i][j] = dp[i-1][j];           22         }23     cout << dp[m][t] << endl;24     return 0;25 }                                 
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背包问题之01背包

sicily 1146 采药

还是用这题来说吧,对01背包的分析看我之前那篇就好了http://www.cnblogs.com/dominjune/p/4383762.html

这里主要是想改进一下二维数组的做法,用一维数组来实现01背包,也叫做滚动数组!

先借用某位大牛的一句话:“01背包在二维数组上操作,就是为了防止一个物品被放入多次的情况“

但其实01背包也可以用一维数组来做啦!

先看代码:

复制代码
 1 #include <iostream> 2  3 using namespace std; 4  5 int w[105], val[105]; 6 int dp[1005]; 7  8 int main() 9 {10     int t, m, res=-1;11     cin >> t >> m;12     for(int i=1; i<=m; i++)13     {14         cin >> w[i] >> val[i];15     }16     for(int i=1; i<=m; i++) //物品 17         for(int j=t; j>=0; j--) //容量,逆序18         {19             if(j >= w[i])20                 dp[j] = max(dp[j-w[i]]+val[i], dp[j]);21         22         }23     cout << dp[t] << endl;24     return 0;25 }
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