回溯法求解0-1背包问题
时间: 2023-06-17 14:02:45 浏览: 134
0-1背包问题是一个经典的动态规划问题,用回溯法来解决它的时间复杂度是指数级别的,不是很高效。但是,回溯法可以作为一种解决思路,可以帮助我们更好地理解问题的本质和动态规划算法的思想。
回溯法的基本思想是,在搜索的过程中,对每个物品都有两种决策:选或者不选。我们从第一个物品开始,依次考虑每个物品,如果选了当前物品,就继续考虑下一个物品,否则直接跳过当前物品,考虑下一个物品。在整个搜索的过程中,我们需要记录已经选择的物品的总重量和总价值,以及剩余物品的价值总和。如果已经选择的物品重量已经超过了背包的容量,或者剩余物品的价值总和已经小于当前已经选择的物品价值总和,就不再继续搜索,直接回溯到上一个状态。
下面是一个简单的Python代码实现:
```
def backtrack(i, n, w, v, c, cw, cv, bestv):
if i == n:
if cv > bestv:
bestv = cv
return bestv
if cw + w[i] <= c:
cv += v[i]
cw += w[i]
bestv = backtrack(i+1, n, w, v, c, cw, cv, bestv)
cv -= v[i]
cw -= w[i]
if bound(i+1, n, w, v, c, cw, cv, bestv) > bestv:
bestv = backtrack(i+1, n, w, v, c, cw, cv, bestv)
return bestv
def bound(i, n, w, v, c, cw, cv, bestv):
if cw >= c:
return 0
boundv = cv
while i < n and cw + w[i] <= c:
boundv += v[i]
cw += w[i]
i += 1
if i < n:
boundv += (c - cw) * v[i] / w[i]
return boundv
```
其中,backtrack函数用来搜索最优解,bound函数用来计算当前状态下的上界。
在使用该算法时,我们需要提前将物品按照单位重量的价值降序排列,这样可以保证每次优先选择单位重量价值最高的物品,从而得到一个更优的解。
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