使用回溯算法解决以下0-1背包问题: n=4,c=7,v=[9,10,7,4],w=[3,5,2,1] Java编写
时间: 2024-12-12 07:16:07 浏览: 8
回溯算法是一种用于求解组合优化问题的有效策略,如0-1背包问题。对于给定的问题,我们有物品个数n=4,背包容量c=7,物品的价值v数组和重量w数组。0-1背包意味着每个物品只能取一次。
在Java中,我们可以创建一个递归函数来实现回溯法。下面是一个简单的示例:
```java
import java.util.ArrayList;
class Item {
int value;
int weight;
boolean taken;
public Item(int value, int weight) {
this.value = value;
this.weight = weight;
}
}
public class KnapsackBacktrack {
private static final int MAX_CAPACITY = 7;
private static int maxProfit = 0;
public static void main(String[] args) {
Item[] items = new Item[]{new Item(9, 3), new Item(10, 5), new Item(7, 2), new Item(4, 1)};
solveKnapsack(items, 0, 0);
System.out.println("最大价值: " + maxProfit);
}
// 回溯函数
private static void solveKnapsack(Item[] items, int start, int capacity) {
if (capacity < 0 || start >= items.length) return; // 边界条件
// 如果当前物品可以放入背包,考虑两种情况
if (items[start].weight <= capacity) {
items[start].taken = true;
solveKnapsack(items, start + 1, capacity - items[start].weight); // 含当前物品
items[start].taken = false; // 撤销选择
}
// 不包含当前物品的情况
solveKnapsack(items, start + 1, capacity);
// 更新全局最大值
if (maxProfit < getProfit(items, start)) {
maxProfit = getProfit(items, start);
}
}
// 计算当前状态下背包内的总价值
private static int getProfit(Item[] items, int start) {
int totalValue = 0;
for (int i = start; i < items.length; i++) {
if (items[i].taken) totalValue += items[i].value;
}
return totalValue;
}
}
```
这个程序首先定义了一个Item类表示每个物品,然后`solveKnapsack`函数会遍历所有可能的选择,通过递归寻找最优解。在主函数中,调用`solveKnapsack`并记录最大利润。
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