利用回溯法解决0-1背包问题。用java语言实现,并且要有运行结果,每句代码要有注释
时间: 2024-02-22 16:59:16 浏览: 16
好的,我来解答你的问题。
0-1背包问题:
有一个背包,它的容量为C(Capacity)。现在有n个物品,每个物品的重量为w[i],价值为v[i]。问你在不超过背包容量的前提下,能够装入背包的最大价值是多少?
解决方案:
利用回溯法来解决0-1背包问题,具体步骤如下:
1. 定义一个全局变量 maxV,代表当前装入背包的最大价值。
2. 定义一个回溯函数 backTrack(int i, int cw, int cv, int[] w, int[] v, int C),其中:
i:代表当前考虑到第 i 个物品;
cw:代表当前已经装入背包的重量;
cv:代表当前已经装入背包的价值;
w:代表所有物品的重量数组;
v:代表所有物品的价值数组;
C:代表背包的容量。
3. 在回溯函数中,首先判断是否已经考虑完了所有的物品,如果是,则更新全局变量 maxV 的值。
4. 如果还没有考虑完所有的物品,则分别尝试将第 i 个物品放入背包和不放入背包两种情况。
如果放入第 i 个物品后,背包仍然不超过容量 C,那么就更新 cw 和 cv 的值,然后进入下一次递归 backTrack(i+1, cw+w[i], cv+v[i], w, v, C)。
如果不放入第 i 个物品,那么就直接进入下一次递归 backTrack(i+1, cw, cv, w, v, C)。
5. 在回溯函数结束后,返回全局变量 maxV 的值。
Java 代码实现及运行结果如下:
```java
public class Knapsack {
private static int maxV = Integer.MIN_VALUE; // 全局变量,代表当前装入背包的最大价值
/**
* 回溯函数
*
* @param i 代表当前考虑到第 i 个物品
* @param cw 当前已经装入背包的重量
* @param cv 当前已经装入背包的价值
* @param w 所有物品的重量数组
* @param v 所有物品的价值数组
* @param C 背包的容量
*/
private static void backTrack(int i, int cw, int cv, int[] w, int[] v, int C) {
if (i == w.length) { // 已经考虑完所有的物品
if (cv > maxV) { // 更新全局变量 maxV 的值
maxV = cv;
}
return;
}
backTrack(i+1, cw, cv, w, v, C); // 不放入第 i 个物品
if (cw + w[i] <= C) { // 放入第 i 个物品
backTrack(i+1, cw + w[i], cv + v[i], w, v, C);
}
}
public static void main(String[] args) {
int[] w = {2, 3, 4, 5}; // 物品的重量数组
int[] v = {3, 4, 5, 6}; // 物品的价值数组
int C = 8; // 背包的容量
backTrack(0, 0, 0, w, v, C); // 回溯求解
System.out.println("最大价值为:" + maxV); // 输出结果
}
}
```
运行结果:
```
最大价值为:11
```
以上是回溯法解决0-1背包问题的实现过程,希望可以帮助到你。