有一个箱子容量为 v(正整数,0<=v<=20000),同时有 n 个物品(0<n<=30),每个物品有一定的体积和价值。要求 n 个物品中,任取若干个装入箱内,在箱子能放得下的前提下,满足箱子内部的价值最大。
时间: 2023-05-31 21:20:50 浏览: 139
给定n种物品和一个背包
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### 回答1:
这是一个背包问题,可以使用动态规划算法来解决。具体步骤如下:
1. 定义一个二维数组 dp,其中 dp[i][j] 表示前 i 个物品放入容量为 j 的箱子中所能得到的最大价值。
2. 初始化 dp 数组,将 dp[][j] 和 dp[i][] 均设为 。
3. 对于每个物品 i,遍历箱子容量 j,如果当前箱子容量能够放下物品 i,则有两种情况:
a. 不放入物品 i,此时 dp[i][j] = dp[i-1][j]。
b. 放入物品 i,此时 dp[i][j] = dp[i-1][j-v[i]] + w[i],其中 v[i] 和 w[i] 分别表示物品 i 的体积和价值。
取两种情况中的最大值作为 dp[i][j] 的值。
4. 遍历完所有物品和箱子容量后,dp[n][v] 即为所求的最大价值。
注意:在实现时可以使用滚动数组优化空间复杂度,将二维数组 dp 转化为一维数组。
### 回答2:
这个问题可以用动态规划来解决。首先,定义一个二维数组dp,其中dp[i][j]表示考虑前i个物品,在背包容量为j的情况下,可以获得的最大价值。然后,我们可以考虑对每个物品,有两种选择:装进背包或者不装进背包。
如果不装进背包,则dp[i][j]的值应该等于dp[i-1][j],即前i-1个物品,在背包容量为j的情况下,所能获得的最大价值。这个结果比较显然,因为如果不考虑第i个物品,那么剩下的i-1个物品所获得的最大价值就是dp[i-1][j]。
如果将第i个物品装进背包,则dp[i][j]的值应该等于dp[i-1][j-v[i]]+w[i],其中v[i]和w[i]分别表示第i个物品的体积和价值。可以理解为,将第i个物品放进背包后,背包容量就会减少v[i],此时只需要考虑前i-1个物品在背包容量为j-v[i]的情况下所能获得的最大价值,然后再加上第i个物品所能获得的价值w[i],就可以得到dp[i][j]。
因此,我们可以将dp的状态转移方程写成下面这个样子:
dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i-1][j-v[i]]+w[i])
接下来,我们只需要按照这个方程来计算dp数组即可。最终,dp[n][v]就是我们要求的答案,表示在考虑前n个物品,在背包容量为v的情况下,所能获得的最大价值。
需要注意,这个算法的时间复杂度是O(nv),空间复杂度也是O(nv),因此在输入规模较小的情况下,可以直接使用动态规划算法来解决。如果输入规模较大,则需要考虑其他更优秀的算法,比如贪心算法或者分支定界算法。
### 回答3:
这是一个典型的“背包问题”。
首先,我们需要将物品按照单位体积的价值从高到低排序,即求出每个物品的单位体积价值,并按照该值从高到低排序。这样可以保证在装入物品时优先选择单位体积价值高的物品,从而使得箱子内部的价值最大。
接着,我们可以使用动态规划的思路来解决背包问题。设f(i,j)表示前i个物品放入容量为j的箱子中所能获得的最大价值。则有以下状态转移方程:
f(i,j) = max{f(i-1,j), f(i-1,j-v[i])+w[i]}
其中v[i]表示第i个物品的体积,w[i]表示第i个物品的价值。这个方程的意思是,第i个物品可以放或者不放。如果不放,则f(i,j)与f(i-1,j)相等;如果放,则f(i,j)等于f(i-1,j-v[i])+w[i],即第i个物品的价值加上剩余空间j-v[i]的最大价值。最终,箱子内部的最大价值即为f(n,v)。
需要注意的是,在使用动态规划算法时,可以使用二维数组来保存状态转移过程中的所有中间结果。但由于箱子容量为v,而v的取值可以达到20000,较大,因此可以使用滚动数组来进行优化,即只使用一个一维数组来保存状态转移过程中的中间结果。这样可以避免使用二维数组时出现的内存过大的问题。
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