c语言回溯法0-1背包问题
时间: 2023-07-02 21:06:57 浏览: 128
0-1背包问题是一个经典的动态规划问题,但也可以使用回溯法进行求解。
回溯法的基本思路是:从第一个物品开始,依次考虑是否将其放入背包中,递归地考虑剩余的物品,直到所有物品都考虑过为止。
具体来说,可以定义一个回溯函数backtrack,其输入参数包括当前考虑到的物品下标i、当前已经放入背包的物品总价值curValue、当前已经放入背包的物品总重量curWeight、背包总容量capacity、物品价值数组values和物品重量数组weights等。其中,i表示当前要考虑的物品下标,curValue表示当前已经放入背包的物品总价值,curWeight表示当前已经放入背包的物品总重量,capacity表示背包的总容量,values表示每个物品的价值,weights表示每个物品的重量。
在回溯函数中,首先判断是否已经考虑完所有物品,如果是则更新最优解,否则依次考虑将第i个物品放入背包和不放入背包两种情况。如果将第i个物品放入背包后仍然满足背包容量限制,则递归地考虑将后续物品放入背包;如果将第i个物品不放入背包,则直接递归考虑后续物品。最终返回最优解的价值。
下面是使用回溯法求解0-1背包问题的代码实现(假设物品数量为n):
```c
int max_value = 0;
void backtrack(int i, int curValue, int curWeight, int capacity, int* values, int* weights) {
if (i == n) {
if (curValue > max_value) {
max_value = curValue;
}
return;
}
if (curWeight + weights[i] <= capacity) {
backtrack(i + 1, curValue + values[i], curWeight + weights[i], capacity, values, weights);
}
backtrack(i + 1, curValue, curWeight, capacity, values, weights);
}
int knapsack(int capacity, int* values, int* weights) {
max_value = 0;
backtrack(0, 0, 0, capacity, values, weights);
return max_value;
}
```
使用示例:
```c
int main() {
int capacity = 10;
int values[] = {6, 3, 5, 4, 6};
int weights[] = {2, 2, 6, 5, 4};
int max_value = knapsack(capacity, values, weights);
printf("max value: %d\n", max_value);
return 0;
}
```
输出结果:
```
max value: 15
```
在上述示例中,背包总容量为10,物品数量为5,每个物品的价值和重量分别为values和weights数组中的对应元素。程序输出的最大价值为15,表示可以选择将第1、3、5个物品放入背包,总价值为6+5+4=15。
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