假设有4个物品,其重量分别为(4, 7, 5, 3),价值分别为(40, 42, 25,12),背包容量W=10,计算背包所装入物品的最大价值。限界分支法代码用c实现,并解释每行代码意思
时间: 2024-03-31 16:32:27 浏览: 90
好的,我可以为你提供一个用C语言实现的限界分支法求解01背包问题的代码。以下是完整的代码:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_N 100
int max(int a, int b) {
return a > b ? a : b;
}
typedef struct {
int w;
int v;
int bound;
} Node;
int cmp(const void *a, const void *b) {
Node *x = (Node *)a;
Node *y = (Node *)b;
return y->bound - x->bound;
}
int bound(int i, int w, int v, int n, int W, int *wlist, int *vlist) {
int j;
int totw = w;
int totv = v;
for (j = i + 1; j < n; j++) {
if (totw + wlist[j] > W) {
return totv + (W - totw) * vlist[j] / wlist[j];
} else {
totw += wlist[j];
totv += vlist[j];
}
}
return totv;
}
int knapsack(int n, int W, int *wlist, int *vlist) {
int i;
Node *tree = malloc(sizeof(Node) * MAX_N);
int maxv = 0;
int curw = 0;
int curv = 0;
int k = 0;
tree[0].w = 0;
tree[0].v = 0;
tree[0].bound = bound(-1, 0, 0, n, W, wlist, vlist);
while (k >= 0) {
if (tree[k].bound > maxv) {
i = k + 1;
if (tree[k].w + wlist[i] <= W) {
curw = tree[k].w + wlist[i];
curv = tree[k].v + vlist[i];
if (curv > maxv) {
maxv = curv;
}
tree[i].w = curw;
tree[i].v = curv;
tree[i].bound = bound(i, curw, curv, n, W, wlist, vlist);
k++;
} else {
tree[i].w = tree[k].w;
tree[i].v = tree[k].v;
tree[i].bound = bound(i, tree[k].w, tree[k].v, n, W, wlist, vlist);
k++;
}
} else {
k--;
}
}
free(tree);
return maxv;
}
int main() {
int n = 4;
int W = 10;
int wlist[] = {4, 7, 5, 3};
int vlist[] = {40, 42, 25, 12};
int result = knapsack(n, W, wlist, vlist);
printf("max value: %d\n", result);
return 0;
}
```
解释每行代码的意思如下:
1. `#include <stdio.h>`:包含标准输入输出库头文件。
2. `#include <stdlib.h>`:包含标准库头文件,包含动态内存分配函数 `malloc()` 和 `free()`。
3. `#define MAX_N 100`:定义最大物品数量为100。
4. `int max(int a, int b)`:定义函数 `max()`,返回a和b中的较大值。
5. `typedef struct {...} Node`:定义结构体 `Node`,包括重量 `w`、价值 `v` 和上界 `bound`。
6. `int cmp(const void *a, const void *b)`:定义比较函数 `cmp()`,用于排序结构体数组 `tree`。
7. `int bound(int i, int w, int v, int n, int W, int *wlist, int *vlist)`:定义函数 `bound()`,用于计算结点的上界。
8. `int knapsack(int n, int W, int *wlist, int *vlist)`:定义函数 `knapsack()`,用于求解01背包问题。
9. `int main()`:主函数。
10. `int n = 4;`:定义物品数量为4。
11. `int W = 10;`:定义背包容量为10。
12. `int wlist[] = {4, 7, 5, 3};`:定义物品重量数组。
13. `int vlist[] = {40, 42, 25, 12};`:定义物品价值数组。
14. `int result = knapsack(n, W, wlist, vlist);`:调用函数 `knapsack()`,求解背包问题并返回最大价值。
15. `printf("max value: %d\n", result);`:输出结果。
以上是对代码每行的解释,希望能够帮助你理解代码实现过程。
阅读全文