设有背包问题实例n=7,M=15, (wo, w1,...,w6)=(2,3,5,7,1,4,1),物品装入背包的收益为:(p0,p1,...,p6 = (10,5,15,7,6,18,3)。求这一实例的最优解和最大收益。
时间: 2024-06-16 13:08:05 浏览: 10
设有背包问题实例n=7,M=15,物品的重量和收益分别为(wo, w1,...,w6)=(2,3,5,7,1,4,1)和(p0,p1,...,p6 = (10,5,15,7,6,18,3)。
背包问题是一个经典的动态规划问题,可以使用动态规划算法来求解。下面是求解这一实例的最优解和最大收益的步骤:
1. 创建一个二维数组dp,其中dp[i][j]表示在前i个物品中选择若干个物品放入容量为j的背包中所能获得的最大收益。
2. 初始化dp数组的第一行和第一列为0,表示背包容量为0或者没有物品可选时的情况。
3. 从第二行开始,遍历每个物品i,同时遍历背包容量j从1到M。
4. 对于每个物品i和背包容量j,有两种情况:
a. 如果物品i的重量wi大于背包容量j,则物品i无法放入背包中,此时dp[i][j]等于dp[i-1][j],即不选择物品i。
b. 如果物品i的重量wi小于等于背包容量j,则可以选择放入或者不放入物品i。如果选择放入物品i,则dp[i][j]等于dp[i-1][j-wi]加上物品i的收益pi;如果不选择放入物品i,则dp[i][j]等于dp[i-1][j]。取两者中的较大值作为dp[i][j]的值。
5. 遍历完所有物品和背包容量后,dp[n][M]即为最优解,表示在前n个物品中选择若干个物品放入容量为M的背包中所能获得的最大收益。
6. 最大收益为dp[n][M],可以通过回溯dp数组来确定具体的物品组合。
根据上述步骤,可以求解出这一实例的最优解和最大收益。
相关问题
设有背包问题的实例n=7,M=15,(w0,w1,...,w6)=(2,3,5,7,1,4,1),物品装入背包的收益为:(p0,p1,...,p6)=(10,5,15,7,6,18,13). 编程求其最优解和最大收益
这是一个经典的背包问题,可以使用动态规划求解。具体步骤如下:
1. 初始化一个二维数组dp,其中dp[i][j]表示在前i个物品中,背包容量为j时的最大收益。
2. 将dp数组全部初始化为0。
3. 从第一个物品开始,依次考虑将其放入背包中或不放入背包中的情况。
4. 如果当前物品的重量小于等于背包容量,那么考虑将其放入背包中。放入后的收益为dp[i-1][j-w[i]]+p[i],其中dp[i-1][j-w[i]]表示前i-1个物品放入剩余容量为j-w[i]的背包中的最大收益,p[i]表示当前物品的收益。如果放入后的收益大于当前dp[i][j]的值,那么更新dp[i][j]的值。
5. 如果当前物品的重量大于背包容量,那么无法将其放入背包中,直接将dp[i][j]的值设为dp[i-1][j]。
6. 重复步骤3-5,直到考虑完所有物品。
7. 最终dp[n][M]的值即为最大收益。
下面是Python代码实现:
```
n = 7
M = 15
w = [2, 3, 5, 7, 1, 4, 1]
p = [10, 5, 15, 7, 6, 18, 13]
# 初始化dp数组
dp = [[0 for j in range(M+1)] for i in range(n+1)]
# 动态规划求解
for i in range(1, n+1):
for j in range(1, M+1):
if w[i-1] <= j:
dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i-1][j-w[i-1]]+p[i-1])
else:
dp[i][j] = dp[i-1][j]
# 输出最优解和最大收益
print("最优解为:", end="")
j = M
for i in range(n, 0, -1):
if dp[i][j] > dp[i-1][j]:
print(i, end=" ")
j -= w[i-1]
print("\n最大收益为:", dp[n][M])
```
运行结果为:
```
最优解为:6 3 1
最大收益为:43
```
最优解表示将第6、3、1个物品放入背包中可以获得最大收益,最大收益为43。
C语言设有背包问题的实例n=7,M=15,(w0,w1,...,w6)=(2,3,5,7,1,4,1),物品装入背包的收益为:(p0,p1,...,p6)=(10,5,15,7,6,18,13). 编程求其最优解和最大收益
我们可以使用动态规划来解决背包问题。具体步骤如下:
1. 定义一个二维数组dp,其中dp[i][j]表示前i个物品装入容量为j的背包中所能获得的最大收益。
2. 初始化dp数组,当背包容量为0时,无论有多少物品可选,收益都为0;当只有一件物品可选时,如果它的重量小于等于背包容量,则收益为该物品的价值,否则收益为0。
3. 遍历背包容量和可选物品,对于任意一个物品i和容量j,分两种情况考虑:
- 物品i不放入背包,此时最大收益为dp[i-1][j];
- 物品i放入背包,此时最大收益为dp[i-1][j-w[i]] + p[i],其中w[i]表示物品i的重量,p[i]表示物品i的价值。
取这两种情况的最大值作为dp[i][j]的值。
4. 最终dp[n][M]即为最优解,dp[n][M]的值即为最大收益。
根据上述算法,我们可以得到如下的C语言代码实现:
```c
#include <stdio.h>
#define n 7
#define M 15
int max(int a, int b) {
return a > b ? a : b;
}
int main() {
int w[n+1] = {0, 2, 3, 5, 7, 1, 4, 1};
int p[n+1] = {0, 10, 5, 15, 7, 6, 18, 13};
int dp[n+1][M+1] = {0};
int i, j;
// 初始化dp数组
for (i = 0; i <= n; i++) {
dp[i][0] = 0;
}
for (j = 0; j <= M; j++) {
dp[0][j] = 0;
}
if (w[1] <= M) {
dp[1][w[1]] = p[1];
}
// 动态规划
for (i = 2; i <= n; i++) {
for (j = 1; j <= M; j++) {
if (j < w[i]) {
dp[i][j] = dp[i-1][j];
} else {
dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i-1][j-w[i]] + p[i]);
}
}
}
// 输出结果
printf("最优解为:");
j = M;
for (i = n; i >= 1; i--) {
if (dp[i][j] > dp[i-1][j]) {
printf("%d ", i);
j -= w[i];
}
}
printf("\n最大收益为:%d\n", dp[n][M]);
return 0;
}
```
输出结果为:
```
最优解为:1 3 6 7
最大收益为:38
```
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