背包问题
来源:互联网 发布:如何开网店淘宝店货源 编辑:程序博客网 时间:2024/05/19 20:40
做了几题背包问题,写个小结
01背包
最简单的背包,其他各种背包都可以从这里衍生出去;
有N件物品和一个容量为V的背包。第i件物品的费用是c[i],价值是w[i]。求解将哪些物品装入背包可使价值总和最大。
基本思路
这是最基础的背包问题,特点是:每种物品仅有一件,可以选择放或不放。
用子问题定义状态:即f[i][v]表示前i件物品恰放入一个容量为v的背包可以获得的最大价值。则其状态转移方程便是:
f[i][v]=max{f[i-1][v],f[i-1][v-c[i]]+w[i]}
例题:
题目描述
一个旅行者有一个最多能用m公斤的背包,现在有n件物品,它们的重量分别是W1,W2,…,Wn,它们的价值分别为C1,C2,…,Cn.若每种物品只有一件求旅行者能获得最大总价值。
输入
第1行:两个整数,M(背包容量,M<=200)和N(物品数量,N<=30);
第2..N+1行:每行二个整数Wi,Ci,表示每个物品的重量和价值。
输出
仅一行,一个数,表示最大总价值。
样例输入
10 4
2 1
3 3
4 5
7 9
样例输出
12
#include <cstdio>#include <iostream>using namespace std;int a[50],b[50],dp[300];int main(){ int n,m; cin>>m>>n; for(int i=1;i<=n;i++) cin>>a[i]>>b[i]; for(int i=1;i<=n;i++) for(int j=m;j>=a[i];j--) { dp[j]=max(dp[j],dp[j-a[i]]+b[i]); } cout<<dp[m]<<endl;}
完全背包
完全背包模板和01背包一样就是一个循环变量反一下就好了
题目
有N种物品和一个容量为V的背包,每种物品都有无限件可用。第i种物品的费用是c[i],价值是w[i]。求解将哪些物品装入背包可使这些物品的费用总和不超过背包容量,且价值总和最大。
基本思路
这个问题非常类似于01背包问题 ,所不同的是每种物品有无限件。也就是从每种物品的角度考虑,与它相关的策略已并非取或不取两种,而是有取0件、取1件、取2件……等很多种。如果仍然按照解01背包时的思路,令f[i][v]表示前i种物品恰放入一个容量为v的背包的最大权值。仍然可以按照每种物品不同的策略写出状态转移方程,像这样:
f[i][v]=max{f[i-1][v-k*c[i]]+k*w[i]|0<=k*c[i]<=v}
例题
题目描述
设有n种物品,每种物品有一个重量及一个价值。但每种物品的数量是无限的,同时有一个背包,最大载重量为M,今从n种物品中选取若干件(同一种物品可以多次选取),使其重量的和小于等于M,而价值的和为最大。
输入
第一行:两个整数,M(背包容量,M<=200)和N(物品数量,N<=30);
第2..N+1行:每行二个整数Wi,Ci,表示每个物品的重量和价值。
输出
仅一行,一个数,表示最大总价值。
样例输入
10 4
2 1
3 3
4 5
7 9
样例输出
max=12
#include <cstdio>#include <iostream>using namespace std;int a[50],b[50],dp[300];int main(){ int n,m; cin>>m>>n; for(int i=1;i<=n;i++) cin>>a[i]>>b[i]; for(int i=1;i<=n;i++) for(int j=a[i];j<=m;j++) { dp[j]=max(dp[j],dp[j-a[i]]+b[i]); } cout<<"max="<<dp[m]<<endl;}
多重背包
多重背包就是在01背包上多加一重循环判断可以拿的次数
题目
有N种物品和一个容量为V的背包。第i种物品最多有n[i]件可用,每件费用是c[i],价值是w[i]。求解将哪些物品装入背包可使这些物品的费用总和不超过背包容量,且价值总和最大。
基本算法
这题目和完全背包问题很类似。基本的方程只需将完全背包问题的方程略微一改即可,因为对于第i种物品有n[i]+1种策略:取0件,取1件……取n[i]件。令f[i][v]表示前i种物品恰放入一个容量为v的背包的最大权值,则有状态转移方程:
f[i][v]=max{f[i-1][v-k*c[i]]+k*w[i]|0<=k<=n[i]}
例题
题目描述
为了庆贺班级在校运动会上取得全校第一名成绩,班主任决定开一场庆功会,为此拨款购买奖品犒劳运动
员。期望拨款金额能购买最大价值的奖品,可以补充他们的精力和体力。
输入
第一行二个数n(n<=500),m(m<=6000),其中n代表希望购买的奖品的种数,m表示拨款金额。
接下来n行,每行3个数,v、w、s,分别表示第I种奖品的价格、价值(价格与价值是不同的概念)和购买的
数量(买0件到s件均可),其中v<=100,w<=1000,s<=10。
输出
第一行:一个数,表示此次购买能获得的最大的价值(注意!不是价格)。
样例输入
5 1000
80 20 4
40 50 9
30 50 7
40 30 6
20 20 1
样例输出
1040
#include <cstdio>#include <iostream>using namespace std;int a[505],b[505],dp[7000],c[505];int main(){ int n,m; cin>>n>>m; for(int i=1;i<=n;i++) cin>>a[i]>>b[i]>>c[i]; for(int i=1;i<=n;i++) for(int j=m;j>=0;j--) for(int k=0;k<=c[i];k++) { if(j<k*a[i]) break; dp[j]=max(dp[j],dp[j-a[i]*k]+b[i]*k); } cout<<dp[m]<<endl;}
分组背包
分组背包就是在01 背包上加了个二维数组判断多了重循环
题目:
有N件物品和一个容量为V的背包。第i件物品的费用是c[i],价值是w[i]。这些物品被划分为若干组,每组中的物品互相冲突,最多选一件。求解将哪些物品装入背包可使这些物品的费用总和不超过背包容量,且价值总和最大。
算法
这个问题变成了每组物品有若干种策略:是选择本组的某一件,还是一件都不选。也就是说设f[k][v]表示前k组物品花费费用v能取得的最大权值,则有:
f[k][v]=max{f[k-1][v],f[k-1][v-c[i]]+w[i]|物品i属于第k组}
使用一维数组的伪代码如下:
for 所有的组k
for v=V..0
for 所有的i属于组k
f[v]=max{f[v],f[v-c[i]]+w[i]}
例题
题目描述
一个旅行者有一个最多能用V公斤的背包,现在有n件物品,它们的重量分别是W1,W2,…,Wn,它们的价值分别为C1,C2,…,Cn。这些物品被划分为若干组,每组中的物品互相冲突,最多选一件。求解将哪些物品装入背包可使这些物品的费用总和不超过背包容量,且价值总和最大。
输入
第1行:三个整数,V(背包容量,V<=200),N(物品数量,N<=30)和T(最大组号,T<=10);
第2..N+1行:每行三个整数Wi,Ci,P,表示每个物品的重量,价值,所属组号。
输出
仅一行,一个数,表示最大总价值。
样例输入
10 6 3
2 1 1
3 3 1
4 8 2
6 9 2
2 8 3
3 9 3
样例输出
20
#include <cstdio>#include <iostream>#include <cstring>using namespace std;int a[50],b[50],c[50],dp[300],mm[50][50];int main(){ int m,n,t,tt; cin>>m>>n>>t; for(int i=0;i<n;i++) { cin>>a[i]>>b[i]>>tt; mm[i][tt]=1; } for(int i=1;i<=t;i++) for(int j=m;j>=0;j--) for(int k=0;k<n;k++) { if(mm[k][i]&&j>=a[k]) dp[j]=max(dp[j],dp[j-a[k]]+b[k]); } cout<<dp[m]<<endl;}
差不多写到这里了
暑假集训最后几天学的背包基本题目
暑假最后一篇博客了
开学还会再努力写的
一个暑假积累了很多量,虽然没有什么质的突破,但学了很多
这个暑假很充实。很累。
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