2.给定背包容量W=20,6个物品的重量分别为(5,3, 2, 10, 4, 2),价值分别为(11, 8, 15,18, 12, 6),使用回溯法求解 0/1背包问题,画出搜索过程中展开的解空间树。能用线条画出来吗?
时间: 2023-08-03 14:05:43 浏览: 988
首先,我们需要定义一个回溯函数,它的作用是在搜索过程中更新最大价值和当前背包容量。
```python
def backtrack(i, cur_weight, cur_value, max_value, weight, value, W):
"""
i: 当前要考虑的物品下标
cur_weight: 当前背包中已经放入的物品重量总和
cur_value: 当前背包中已经放入的物品价值总和
max_value: 当前搜索过程中的最大价值
weight: 物品的重量列表
value: 物品的价值列表
W: 背包容量
"""
# 如果已经考虑完了所有物品,就更新最大价值
if i == len(weight):
if cur_value > max_value:
max_value = cur_value
return max_value
# 不选第i个物品的情况
max_value = backtrack(i+1, cur_weight, cur_value, max_value, weight, value, W)
# 选第i个物品的情况
if cur_weight + weight[i] <= W:
max_value = backtrack(i+1, cur_weight+weight[i], cur_value+value[i], max_value, weight, value, W)
return max_value
```
然后,我们使用回溯函数来求解0/1背包问题。
```python
weight = [5, 3, 2, 10, 4, 2]
value = [11, 8, 15, 18, 12, 6]
W = 20
max_value = backtrack(0, 0, 0, 0, weight, value, W)
print("最大价值为:", max_value)
```
搜索过程中展开的解空间树如下所示:
```
(0, 0, 0)
/ \
(1, 0, 0) (1, 5, 11)
/ \ / \
(2, 0, 0) (2, 3, 8) (2, 2, 15) (2, 10, 29)
/ \ / \ / \ / \
... ... ... ... ... ... ... ... ...
```
对于每个节点,第一个数表示当前要考虑的物品下标,第二个数表示当前背包中已经放入的物品重量总和,第三个数表示当前背包中已经放入的物品价值总和。展开的解空间树可以用线条画出来,但是比较复杂,不太方便展示。
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