写用回溯法求解0/1背包问题的代码 1)可分步骤实现,先编写子集树回溯代码,再加入背包代码,再加入约束函数和限界函数。 2)输出最优解和解向 C++代码

时间: 2024-06-03 07:08:44 浏览: 120
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回溯法实现0-1背包

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1) 分步骤实现: // 子集树回溯代码 void backtrack(int i, int profit, int weight) { if (weight <= W && profit > maxprofit) { maxprofit = profit; for (int j = 1; j <= n; j++) bestx[j] = x[j]; } if (i > n) return; if (weight + w[i] <= W) { x[i] = 1; backtrack(i+1, profit+p[i], weight+w[i]); x[i] = 0; } backtrack(i+1, profit, weight); } // 背包代码 int knapsack() { int i, j; for (i = 0; i <= W; i++) f[0][i] = 0; for (i = 1; i <= n; i++) { for (j = 0; j <= W; j++) { if (w[i] > j) f[i][j] = f[i-1][j]; else f[i][j] = max(f[i-1][j], f[i-1][j-w[i]]+p[i]); } } return f[n][W]; } // 约束函数和限界函数 bool promising(int i, int profit, int weight) { if (weight > W) return false; int j, k; float bound = profit; k = weight; for (j = i+1; j <= n; j++) { if (k + w[j] > W) break; k += w[j]; bound += p[j]; } if (j <= n) bound += (W-k) * p[j]/w[j]; return bound > maxprofit; } void backtrack(int i, int profit, int weight) { if (weight <= W && profit > maxprofit) { maxprofit = profit; for (int j = 1; j <= n; j++) bestx[j] = x[j]; } if (promising(i, profit, weight)) { x[i] = 1; backtrack(i+1, profit+p[i], weight+w[i]); x[i] = 0; backtrack(i+1, profit, weight); } } 2) 输出最优解和解向的C代码: #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAXN 100 #define MAXW 1000 int n, W, maxprofit, p[MAXN+1], w[MAXN+1], f[MAXN+1][MAXW+1], x[MAXN+1], bestx[MAXN+1]; void backtrack(int i, int profit, int weight); int knapsack(); bool promising(int i, int profit, int weight); int main() { printf("Enter the number of items and the capacity of the knapsack:\n"); scanf("%d%d", &n, &W); printf("Enter the profits and weights of the items:\n"); for (int i = 1; i <= n; i++) scanf("%d%d", &p[i], &w[i]); // 计算最优解 maxprofit = knapsack(); printf("The maximum profit is %d.\n", maxprofit); // 回溯求解最优解的解向 backtrack(1, 0, 0); printf("The solution vector is:\n"); for (int i = 1; i <= n; i++) printf("%d ", bestx[i]); printf("\n"); return 0; } void backtrack(int i, int profit, int weight) { if (weight <= W && profit > maxprofit) { maxprofit = profit; for (int j = 1; j <= n; j++) bestx[j] = x[j]; } if (promising(i, profit, weight)) { x[i] = 1; backtrack(i+1, profit+p[i], weight+w[i]); x[i] = 0; backtrack(i+1, profit, weight); } } int knapsack() { int i, j; for (i = 0; i <= W; i++) f[0][i] = 0; for (i = 1; i <= n; i++) { for (j = 0; j <= W; j++) { if (w[i] > j) f[i][j] = f[i-1][j]; else f[i][j] = max(f[i-1][j], f[i-1][j-w[i]]+p[i]); } } return f[n][W]; } bool promising(int i, int profit, int weight) { if (weight > W) return false; int j, k; float bound = profit; k = weight; for (j = i+1; j <= n; j++) { if (k + w[j] > W) break; k += w[j]; bound += p[j]; } if (j <= n) bound += (W-k) * p[j]/w[j]; return bound > maxprofit; }
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