背包问题采用回溯与分支限界C语言代码
时间: 2024-02-12 20:09:18 浏览: 64
回溯法、分支限界法解0-1背包问题(就设计算法设计与分析实验报告).doc
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好的,下面是使用回溯与分支限界算法实现0-1背包问题的C语言代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct {
int w; // 物品重量
int v; // 物品价值
} Item;
int n, c; // 物品数量和背包容量
Item *items; // 物品数组
int maxValue; // 当前最大价值
int *selected; // 当前选择的物品
// 计算当前选择的物品总价值
int totalValue() {
int total = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (selected[i]) {
total += items[i].v;
}
}
return total;
}
// 回溯函数
void backtrack(int i, int currentWeight, int currentValue) {
if (i == n) { // 所有物品都已经选择完毕
if (currentValue > maxValue) {
maxValue = currentValue;
}
return;
}
// 不选择第i件物品
selected[i] = 0;
backtrack(i+1, currentWeight, currentValue);
// 选择第i件物品
if (currentWeight + items[i].w <= c) { // 背包还能容纳
selected[i] = 1;
backtrack(i+1, currentWeight+items[i].w, currentValue+items[i].v);
selected[i] = 0;
}
}
// 分支限界函数
void branchAndBound() {
selected = (int *)malloc(sizeof(int) * n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
selected[i] = 0; // 初始化选择数组
}
// 回溯搜索
backtrack(0, 0, 0);
// 输出结果
printf("%d\n", maxValue);
// 释放内存
free(selected);
}
int main() {
scanf("%d %d", &n, &c);
// 定义物品数组
items = (Item *)malloc(sizeof(Item) * n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
scanf("%d %d", &items[i].w, &items[i].v);
}
// 分支限界
branchAndBound();
// 释放内存
free(items);
return 0;
}
```
这里使用了回溯算法和分支限界算法相结合的方法来解决0-1背包问题。在回溯函数中,对于每一个物品,都有两种选择:放入背包中或者不放。如果放入,则需要检查背包容量是否足够,如果足够,则继续回溯搜索;如果不足,则剪枝返回。如果不放入,则直接进行回溯搜索。在搜索过程中,需要维护当前选择的物品和总价值,并对比已搜索到的最大价值来更新结果。在分支限界函数中,需要初始化选择数组,调用回溯函数进行搜索,并输出最终结果。
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