有N个物品要装上一艘载重量为c的轮船。其中物品i的重量为w,,价值为v。N=6,C=20,V= (4,8,15,1,6,3),W=(5,3,2,10,4,8)。记x表示物品装入轮船的状态,x=1,表示物品全部装入轮船;否则x=。思考物品装船的策略,使其满足下列条件:(1)假设在选择装入轮船的物品时,每种物品i只有2种选择,即装入轮船或不装入轮船;不能将物品i装入轮船多次,也不能只装入部分的物品i。若采用动态规划算法,背包的物品总价值能否达到最大?获得的最大总价值是多少?详细描述这4个物品装入背包的过程。(2)假设在选择物品i装入轮船时,可以选择物品i的一部分,而不一定要全部装入轮船,即0≤X,≤1,采用贪心算法求解,贪心策略是什么?获得的最大总价值是多少?>(3)基于(⑴)中的假设,X;三 {0,1},若采用回溯法求解,画出问题的解空间树.
时间: 2024-04-14 09:28:49 浏览: 217
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对于问题(1),我们可以使用动态规划算法来解决。首先,我们定义一个二维数组dp[N+1][C+1],其中dp[i][j]表示前i个物品放入载重量为j的轮船时的最大总价值。
接下来,我们可以使用以下递推公式来填充dp数组:
dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i-1][j-w[i]] + v[i])
其中,dp[i-1][j]表示不装入第i个物品时的最大总价值,dp[i-1][j-w[i]] + v[i]表示装入第i个物品时的最大总价值。
最后,我们从dp[N][C]开始回溯,根据dp数组的情况确定每个物品是否被装入轮船。具体过程如下:
1. 初始化一个空列表result,用于存储被装入轮船的物品的索引。
2. 从dp[N][C]开始,如果dp[i][j] > dp[i-1][j],说明第i个物品被装入轮船。
3. 将i加入result列表,并更新j = j - w[i]。
4. 重复步骤2和3,直到i=0或者j=0。
5. 输出result列表。
最后,我们得到的最大总价值是dp[N][C],物品装入背包的顺序为result列表中的物品索引。
对于问题(2),我们可以使用贪心算法来解决。贪心策略是选择单位重量价值最高的物品先装入轮船,直到轮船的载重量达到上限。
具体过程如下:
1. 计算每个物品的单位重量价值,即v[i]/w[i]。
2. 按照单位重量价值从高到低对物品进行排序。
3. 依次选择单位重量价值最高的物品装入轮船,直到轮船的载重量达到上限。
4. 输出被装入轮船的物品的索引和总价值。
对于问题(3),基于问题(1)中的假设,我们可以使用回溯法来求解。回溯法可以通过构建解空间树来穷举所有可能的装船方案。
解空间树的构建过程如下:
1. 定义一个长度为N的二进制数组x,x[i]表示第i个物品是否被装入轮船。
2. 从根节点开始,对于每个节点,有两种情况:装入该物品或不装入该物品。
3. 递归地构建解空间树,直到遍历完所有的叶子节点。
4. 输出所有满足条件的叶子节点,即背包物品总价值达到最大的情况。
请注意,解空间树可能非常庞大,因此在实际应用中,我们通常会使用剪枝等技巧来减少搜索空间。
希望以上解答对您有所帮助!如果还有其他问题,请随时提问。
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