输入背包容量,物品数量、价值及重量,利用动态规划法解决0-1背包问题,要求输出装入物品的对应指示向量,并分析该算法性能,并写一个流程图
时间: 2024-03-04 08:53:53 浏览: 62
动态规划算法解决0-1背包问题
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以下是对于输入背包容量,物品数量、价值及重量,利用动态规划法解决0-1背包问题的详细流程图:
![动态规划法解决0-1背包问题流程图](https://i.imgur.com/8z27K6z.png)
该算法的时间复杂度为O(n*c),其中n为物品数量,c为背包容量。在这个算法中,我们需要使用两个二维数组m和b来保存计算结果,其中m[i][j]表示前i个物品放入容量为j的背包中所能得到的最大价值,b[i][j]表示在容量为j的背包中是否选择放第i个物品。
具体步骤如下:
1. 读入物品数量n和背包容量c。
2. 读入n个物品的重量w和价值v。
3. 初始化二维数组m和b,对于m[n][j],当j<w[n]时,m[n][j]=0,当j>=w[n]时,m[n][j]=v[n];对于b[n][j],当j<w[n]时,b[n][j]=0,当j>=w[n]时,b[n][j]=1。
4. 从n-1到2遍历物品i:
a. 当j<w[i]时,m[i][j]=m[i+1][j],b[i][j]=0。
b. 当j>=w[i]时,计算m[i][j]和b[i][j]的值:
i. 当v[i]+m[i+1][j-w[i]]>m[i][j]时,m[i][j]=v[i]+m[i+1][j-w[i]],b[i][j]=1。
ii. 否则,m[i][j]=m[i+1][j],b[i][j]=0。
5. 计算m[1][c]和b[1][c]的值:
a. 如果w[1]<=c,当v[1]+m[2][c-w[1]]>m[1][c]时,m[1][c]=v[1]+m[2][c-w[1]],b[1][c]=1。
b. 否则,m[1][c]=m[2][c],b[1][c]=0。
6. 输出最优解的价值Best Value: m[1][c]。
7. 利用b数组求解最优解的向量,具体步骤为:
a. 初始化j为c。
b. 从i=1到n遍历物品i:
i. 当b[i][j]=1时,将x[i]=1。
ii. 否则,将x[i]=0。
iii. 更新j的值:j-=x[i]*w[i]。
8. 输出最优解的向量Best Solution: x[1]...x[n]。
该算法的时间复杂度为O(n*c),空间复杂度为O(n*c),其中n为物品数量,c为背包容量。该算法使用动态规划思想,避免了暴力搜索所有方案的复杂度过高的问题,大大提高了算法效率。
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