完全背包
来源:互联网 发布:唐宪宗 知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/05/22 10:28
完全背包: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。
状态转移方程
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:
f[i][v]=max{f[i-1][v-k*c[i]]+k*w[i]|0<=k*c[i]<=v}
可能不是特别好理解,我理解的状态转移方程是:f[i][v]=max{f[i-1][v-c[i]],f[i][v-c[i]]+w[i};
解释:当放置第i件物品时,此时物品容量为v时,f[i][0 .1 .2 .3. 4 ....v]表示放置第i件物品时,各容量下的最优解,(完全背包从0到v计算,不是从v到0计算),当计算容量为v时,这时v容量之前的容量都已得到了最优解,这里不必关注v之前容量下到底放置多少件i物品,因为物品数是无限的,所以我们不用考虑容量为v时,要放置几件物品,在状态转移方程中,我们是基于f[i][o, 1, 2,3, ...v-1]来进行计算的,所以在v容量下只考虑放置一件就行。
HDU 1114 Piggy Banks
http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1114
思路:在满足容量的情况下,求解最小的金额。求解最小可以下把dp数组值设为最大,(数量无限),如果最后的dp[v]的值是初始值,那么没有满足容量。
代码:
#include<stdio.h>#include<string.h>int dp[505][10005];int value[505], weight[505];int start, end, v;int n;int min(int a, int b) { return a > b ? b : a;}void judge() { int i, j; for(i = 1; i <= n; i++) for(j = 0; j <= v; j++) { dp[i][j] = dp[i-1][j]; if(j >= weight[i]) dp[i][j] = min(dp[i-1][j], dp[i][j-weight[i]] + value[i]); } if(dp[n][v] == 10000000) printf("This is impossible.\n"); else printf("The minimum amount of money in the piggy-bank is %d.\n", dp[n][v]);}int main() { int t, i, j; scanf("%d", &t); while(t--) { scanf("%d%d", &start, &end); v = end - start; scanf("%d", &n); memset(dp, 0, sizeof(int)*505*1005); for(j = 0; j <= n; j++) for(i = 1; i <= v; i++) dp[j][i] = 10000000; for(i = 1; i <= n; i++) scanf("%d%d", &value[i], &weight[i]); judge(); }}
一维数组实现:理解了二维数组的实现一维的也就很简单了。
代码:
#include<stdio.h>int dp[10005];int value[505], weight[505];int start, end, v;int n;int min(int a, int b) { return a > b ? b : a;}void judge() { int i, j; for(i = 1; i <= n; i++) for(j = weight[i]; j <= v; j++) dp[j] = min(dp[j], dp[j-weight[i]] + value[i]); if(dp[v] == 10000000) printf("This is impossible.\n"); else printf("The minimum amount of money in the piggy-bank is %d.\n", dp[v]);}int main() { int t, i; scanf("%d", &t); while(t--) { scanf("%d%d", &start, &end); v = end - start; scanf("%d", &n); for(i = 1; i <= v; i++) dp[i] = 10000000; dp[0] = 0; for(i = 1; i <= n; i++) scanf("%d%d", &value[i], &weight[i]); judge(); }}
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