用回溯法实现0/1背包问题的求解,问题的规模N取4,6,8,10,12…,要求随机生成物品的重量和价值,物品重量的取值范围1~10,物品价值的取值范围1~50,背包的容量C可由用户输入。
时间: 2024-02-25 10:59:19 浏览: 42
好的,我了解了你的问题。下面是用回溯法实现0/1背包问题求解的Python代码:
```python
import random
def backtrack_01knapsack(w, v, C):
n = len(w)
max_value = 0
x = [0] * n # 选中的物品列表,0表示未选中,1表示选中
def backtrack(i, total_weight, total_value):
nonlocal max_value
if i == n: # 达到叶子节点
if total_value > max_value:
max_value = total_value
return
# 不选第i件物品
backtrack(i + 1, total_weight, total_value)
# 选第i件物品
if total_weight + w[i] <= C:
x[i] = 1
backtrack(i + 1, total_weight + w[i], total_value + v[i])
x[i] = 0
backtrack(0, 0, 0)
return max_value, x
# 生成随机的物品重量和价值
def generate_items(n):
w = [random.randint(1, 10) for _ in range(n)]
v = [random.randint(1, 50) for _ in range(n)]
return w, v
# 测试
n = 4
C = 10
w, v = generate_items(n)
print("物品重量:", w)
print("物品价值:", v)
print("背包容量:", C)
max_value, x = backtrack_01knapsack(w, v, C)
print("最大价值:", max_value)
print("选中的物品:", x)
```
代码的思路是采用回溯法,枚举每个物品选或不选,最终得到最大价值和选中的物品列表。函数`generate_items`用于生成随机的物品重量和价值。我们可以多次调用`backtrack_01knapsack`函数来测试不同规模的问题。
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