2.给定背包容量W=20,6个物品的重量分别为(5,3, 2, 10, 4, 2),价值分别为(11, 8, 15,18, 12, 6),使用回溯法求解 0/1背包问题,画出搜索过程中展开的解空间树。
时间: 2023-08-03 20:05:43 浏览: 271
首先,我们需要定义一个回溯函数,它将在解空间树上进行搜索:
```
def backtrack(i, cur_weight, cur_value):
global max_value, best_solution
if i == n or cur_weight == W:
if cur_value > max_value:
max_value = cur_value
best_solution = chosen[:]
return
if cur_weight + weight[i] <= W:
chosen[i] = 1
backtrack(i+1, cur_weight+weight[i], cur_value+value[i])
chosen[i] = 0
backtrack(i+1, cur_weight, cur_value)
```
其中,`i`表示当前考虑的物品编号,`cur_weight`表示当前已选物品的重量,`cur_value`表示当前已选物品的价值。`chosen`数组表示当前已选物品的选择情况,1表示选中,0表示未选中。`max_value`表示最大价值,`best_solution`表示最优解。如果已经考虑完所有物品或者当前已选物品的重量等于背包容量,就更新最大价值和最优解。
接下来,我们可以画出搜索过程中展开的解空间树:
![image.png](attachment:image.png)
其中,每个节点表示一个状态,即已经考虑了前i个物品,已选物品的重量为cur_weight,已选物品的价值为cur_value。每个节点可以扩展出两个子节点,分别表示选中第i个物品和不选第i个物品的情况。我们可以看到,这是一棵深度为6的二叉树,共有64个叶子节点,即所有可能的解。在搜索过程中,我们只需要遍历部分节点,而不是所有节点,以提高效率。
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