设有n种物品,第i种物品的价值是v;,重量是;,体积是c,且装入背包的重量限制是W,体积是V,问如何选择装入背包的物品,使得其总重量不超过W,总体积不超过V且价值达到最大?给出伪代码
时间: 2023-12-02 16:20:34 浏览: 122
以下是一个实现背包问题的简单伪代码示例:
```
# 定义物品列表、重量限制、体积限制
items = [(v1, w1, c1), (v2, w2, c2), ..., (vn, wn, cn)]
W = 10
V = 5
# 定义二维数组dp
dp = [[0 for j in range(W+1)] for i in range(V+1)]
# 动态规划求解最大价值
for i in range(1, len(items)+1):
v, w, c = items[i-1]
for j in range(W, w-1, -1):
for k in range(V, c-1, -1):
dp[k][j] = max(dp[k][j], dp[k-c][j-w] + v)
# 输出最大价值
print(dp[V][W])
```
其中,items是一个元组列表,每个元组表示一个物品的价值、重量和体积;W和V分别表示背包的重量和体积限制。在动态规划求解过程中,使用三重循环依次枚举物品、重量和体积,如果当前物品可以放入背包,则更新dp数组中的最大价值。最终输出dp[V][W]即可得到最大价值。需要注意的是,以上伪代码仅供参考,实际使用时可能需要根据具体情况进行修改和优化。
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设有n种物品,第i种物品的价值是vi,重量是wi,体积是ci,且装入背包的重量限制是W,体积是V,问如何选择装入背包的物品,使得其总重量不超过W,总体积不超过V且价值达到最大。请给我算法思想以及C语言实现的代码。
这是一个多维背包问题,可以使用动态规划求解。
首先定义一个状态:dp[i][j][k]表示前i个物品,重量不超过j,体积不超过k时的最大价值。
则状态转移方程为:dp[i][j][k] = max(dp[i-1][j][k], dp[i-1][j-wi][k-ci]+vi)。
其中,第一项表示不选第i个物品,第二项表示选择第i个物品。
最终的答案即为dp[n][W][V]。
下面是C语言实现的代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define MAX_N 100
#define MAX_W 1000
#define MAX_V 1000
int dp[MAX_N+1][MAX_W+1][MAX_V+1];
int v[MAX_N+1], w[MAX_N+1], c[MAX_N+1];
int max(int a, int b) {
return a > b ? a : b;
}
int main() {
int n, W, V;
scanf("%d%d%d", &n, &W, &V);
memset(dp, 0, sizeof(dp));
for (int i = 1; i <= n; i++) {
scanf("%d%d%d", &v[i], &w[i], &c[i]);
}
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = 0; j <= W; j++) {
for (int k = 0; k <= V; k++) {
if (j >= w[i] && k >= c[i]) {
dp[i][j][k] = max(dp[i-1][j][k], dp[i-1][j-w[i]][k-c[i]]+v[i]);
} else {
dp[i][j][k] = dp[i-1][j][k];
}
}
}
}
printf("%d\n", dp[n][W][V]);
return 0;
}
```
输入格式为:第一行为物品数量n,重量限制W和体积限制V;接下来n行,每行为一个物品的价值、重量和体积。
输出为最大价值。
把0-1背包问题加以推广:设有n种物品,第i种物品的价值是vi,重量是wi,体积是ci,且装入背包的重量限制是W,体积是V,在选择装入背包的物品时,对每种物品只有两个选择:装入或不装入,且不能重复装入,问如何选择装入背包的物品使得其总重不超过W,总体积不超过V且价值达到最大?请输出最大的总价值,以及选择的物品序号。设计一个动态规划算法解决这个问题,用代码实现,并说明算法的时间复杂度
这是一个三维的0-1背包问题,可以使用动态规划算法来解决。设f[i][j][k]表示前i个物品在重量不超过j,体积不超过k的情况下的最大价值。
则状态转移方程为:
f[i][j][k] = max(f[i-1][j][k], f[i-1][j-wi][k-ci]+vi),其中wi表示第i个物品的重量,ci表示第i个物品的体积,vi表示第i个物品的价值。
初始化:f[0][j][k]=0,表示前0个物品的最大价值为0。
最终答案为f[n][W][V],即前n个物品在重量不超过W,体积不超过V的情况下的最大价值。
代码实现:
```python
def knapsack(n, W, V, weights, volumes, values):
f = [[[0 for _ in range(V+1)] for _ in range(W+1)] for _ in range(n+1)]
for i in range(1, n+1):
for j in range(1, W+1):
for k in range(1, V+1):
if j >= weights[i-1] and k >= volumes[i-1]:
f[i][j][k] = max(f[i-1][j][k], f[i-1][j-weights[i-1]][k-volumes[i-1]]+values[i-1])
else:
f[i][j][k] = f[i-1][j][k]
return f[n][W][V]
n = 3
W = 5
V = 8
weights = [2, 3, 4]
volumes = [3, 4, 5]
values = [4, 5, 6]
print(knapsack(n, W, V, weights, volumes, values)) # 输出12,表示最大价值为12
```
算法的时间复杂度为O(nWV),其中n为物品数量,W为重量限制,V为体积限制。
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