完全背包算法,用c#写一个
时间: 2024-06-06 07:10:40 浏览: 151
完全背包算法是一个经典的动态规划问题,用于解决一种背包问题,其中每个物品可以被无限次选中。在完全背包问题中,我们需要在给定的背包容量下,选择一组物品,使得它们的总价值最大化。
在C语言中,可以使用数组来实现完全背包算法。具体实现方式如下:
1. 声明一个二维数组dp,其中dp[i][j]表示在容量为j的背包中放入前i个物品的最大价值。
2. 初始化dp数组的第一行和第一列,使得当物品数量或者背包容量为0时,最大价值为0。
3. 使用循环逐个计算dp[i][j]的值,将其更新为dp[i-1][j]或者dp[i][j-w[i]]+v[i]的较大值,其中w[i]和v[i]分别表示第i个物品的重量和价值,即:
dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i][j-w[i]]+v[i])
4. 最终,dp[N][V]即为在容量为V的背包中放入N个物品的最大价值。
完全背包算法的时间复杂度为O(NV),其中N表示物品数量,V表示背包容量。
相关问题
请用C#写以下要求的算法,要求有详细注释。 有 N 种物品和一个容量是 V 的背包。 物品一共有三类: 第一类物品只能用1次(01背包); 第二类物品可以用无限次(完全背包); 第三类物品最多只能用 si 次(多重背包); 每种体积是 vi,价值是 wi。 求解将哪些物品装入背包,可使物品体积总和不超过背包容量,且价值总和最大。 输出最大价值。 输入格式 第一行两个整数,N,V,用空格隔开,分别表示物品种数和背包容积。 接下来有 N 行,每行三个整数 vi,wi,si,用空格隔开,分别表示第 i 种物品的体积、价值和数量。 si=−1 表示第 i 种物品只能用1次; si=0 表示第 i 种物品可以用无限次; si>0 表示第 i 种物品可以使用 si 次; 输出格式 输出一个整数,表示最大价值。 数据范围 0<N,V≤1000 0<vi,wi≤1000 −1≤si≤1000
这道题需要用到动态规划算法,根据题目分析可知,需要考虑三种不同的物品处理方式,因此可以设计一个三维的动态规划数组 dp[i][j][k],其中 i 表示前 i 种物品,j 表示背包容量,k 表示第 i 种物品的使用次数。
状态转移方程如下:
- 对于第一类物品,只能用一次,因此在转移时需要用到 01 背包的思想:dp[i][j][k] = max(dp[i-1][j][k], dp[i-1][j-vi][k]+wi)。
- 对于第二类物品,可以用无限次,因此在转移时需要用到完全背包的思想:dp[i][j][k] = max(dp[i-1][j][k], dp[i][j-vi][k]+wi)。
- 对于第三类物品,最多只能使用 si 次,因此在转移时需要用到多重背包的思想:dp[i][j][k] = max(dp[i-1][j][k], dp[i-1][j-vi][k-1]+wi)。
最终的答案即为 dp[N][V][k] 中的最大值,其中 k 可以是任意值,因为第二类物品可以使用无限次,因此 k 的范围可以是 0 到 V/vi。
以下是完整的 C# 代码实现:
```csharp
using System;
namespace BackPack
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
string[] input = Console.ReadLine().Split(' ');
int N = int.Parse(input[0]);
int V = int.Parse(input[1]);
int[] v = new int[N + 1];
int[] w = new int[N + 1];
int[] s = new int[N + 1];
for (int i = 1; i <= N; i++)
{
input = Console.ReadLine().Split(' ');
v[i] = int.Parse(input[0]);
w[i] = int.Parse(input[1]);
s[i] = int.Parse(input[2]);
}
int[,,] dp = new int[N + 1, V + 1, V + 1];
for (int i = 1; i <= N; i++)
{
for (int j = 0; j <= V; j++)
{
for (int k = 0; k <= V / v[i]; k++)
{
if (s[i] == -1) // 01 背包
{
if (j >= v[i])
{
dp[i, j, k] = Math.Max(dp[i - 1, j, k], dp[i - 1, j - v[i], k] + w[i]);
}
else
{
dp[i, j, k] = dp[i - 1, j, k];
}
}
else if (s[i] == 0) // 完全背包
{
if (j >= v[i])
{
dp[i, j, k] = Math.Max(dp[i - 1, j, k], dp[i, j - v[i], k] + w[i]);
}
else
{
dp[i, j, k] = dp[i - 1, j, k];
}
}
else // 多重背包
{
if (j >= v[i] && k > 0)
{
dp[i, j, k] = Math.Max(dp[i - 1, j, k], dp[i - 1, j - v[i], k - 1] + w[i]);
}
else
{
dp[i, j, k] = dp[i - 1, j, k];
}
}
}
}
}
int res = 0;
for (int k = 0; k <= V / v[N]; k++)
{
res = Math.Max(res, dp[N, V, k]);
}
Console.WriteLine(res);
}
}
}
```
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