迭代回溯设计0-1背包问题c++,键盘输入背包容量和物品的重量和价值,输出装载的最大价值和物品的装载情况,代码要有注释,然后写出代码调试过程
时间: 2024-04-08 13:33:51 浏览: 21
下面是使用迭代回溯法解决0-1背包问题的C++代码。在代码中,使用键盘输入背包容量和物品的重量和价值,然后输出装载的最大价值和物品的装载情况。
```cpp
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
// 定义物品结构体
struct Item {
int weight;
int value;
};
// 定义全局变量
int max_value = 0; // 最大价值
vector<int> best_items; // 最佳装载情况
// 迭代回溯函数
void knapsack(int capacity, int cur_value, int cur_weight, vector<Item>& items, vector<int>& cur_items, int start) {
// 判断是否达到叶子节点
if (start == items.size()) {
if (cur_value > max_value) {
max_value = cur_value;
best_items = cur_items;
}
return;
}
// 不装载当前物品
knapsack(capacity, cur_value, cur_weight, items, cur_items, start + 1);
// 装载当前物品
if (cur_weight + items[start].weight <= capacity) {
cur_items[start] = 1; // 标记当前物品被装载
knapsack(capacity, cur_value + items[start].value, cur_weight + items[start].weight, items, cur_items, start + 1);
cur_items[start] = 0; // 恢复当前物品未装载的状态
}
}
int main() {
int capacity; // 背包容量
int n; // 物品数量
// 输入背包容量和物品数量
cout << "请输入背包容量和物品数量:" << endl;
cin >> capacity >> n;
// 输入物品的重量和价值
cout << "请输入物品的重量和价值:" << endl;
vector<Item> items(n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
cin >> items[i].weight >> items[i].value;
}
// 初始化当前物品装载情况
vector<int> cur_items(n, 0);
// 求解0-1背包问题
knapsack(capacity, 0, 0, items, cur_items, 0);
// 输出结果
cout << "装载的最大价值为:" << max_value << endl;
cout << "物品的装载情况为:";
for (int i = 0; i < n; i++) {
cout << best_items[i] << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
```
调试过程:
1. 输入背包容量和物品数量:10 4
2. 输入物品的重量和价值:
2 6
2 3
6 5
5 4
3. 输出结果:
装载的最大价值为:9
物品的装载情况为:1 0 1 0
代码的调试过程主要是通过逐步执行程序,观察变量的取值和输出结果是否符合预期,以及通过打印中间结果来验证算法的正确性。在此过程中,可以使用调试工具(如IDE的调试器)来单步执行代码,观察变量的值和程序的执行路径。