给定n(n<=100)种物品和一个背包。物品i的重量是wi(wi<=100),价值为vi(vi<=100),背包的容量为c(c<=1000)。 应如何选择装入背包中的物品,使得装入背包中物品的总价值最大? 在选择装入背包的物品时,对每种物品i只有两个选择:装入或不装入。不能将物品i装入多次,也不能只装入部分物品i。
时间: 2023-05-31 22:19:05 浏览: 124
### 回答1:
这是一个经典的背包问题,可以使用动态规划算法来解决。
定义一个二维数组dp,其中dp[i][j]表示在前i个物品中选取总重量不超过j的物品的最大总价值。
状态转移方程为:
当j<w[i]时,dp[i][j] = dp[i-1][j],即当前背包容量装不下,只能选择不装入背包。
当j>=w[i]时,dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i-1][j-w[i]]+v[i]),即可以选择不装入物品i,此时总价值为dp[i-1][j];也可以选择装入物品i,此时总价值为dp[i-1][j-w[i]]+v[i]。
最终的答案即为dp[n][c],表示在前n个物品中选取总重量不超过c的物品的最大总价值。
下面是Python代码实现:
```python
n = int(input()) # 物品数量
w = [0] * (n+1) # 物品重量
v = [0] * (n+1) # 物品价值
for i in range(1, n+1):
w[i], v[i] = map(int, input().split())
c = int(input()) # 背包容量
dp = [[0] * (c+1) for _ in range(n+1)]
for i in range(1, n+1):
for j in range(1, c+1):
if j < w[i]:
dp[i][j] = dp[i-1][j]
else:
dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i-1][j-w[i]]+v[i])
print(dp[n][c])
```
### 回答2:
经典的背包问题可以用动态规划算法来解决。我们可以定义一个二维数组dp,其中dp[i][j]表示将前i个物品装进容量为j的背包中所能获得的最大价值。
当i=0时,也就是没有物品可选,背包中的价值为0;当j=0时,也就是背包容量为0,背包中的价值也为0。
根据题目中的条件,对于每一件物品i,我们只有两种选择:装入和不装入。如果不装入,背包中的价值就是前i-1个物品装入容量为j的背包所获得的最大价值,即dp[i-1][j]。如果装入,背包中的价值就是前i-1个物品装入容量为j-w[i]的背包所获得的最大价值再加上物品i的价值,即dp[i-1][j-w[i]]+v[i]。所以当j>=w[i]时,状态转移方程为:
dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i-1][j-w[i]]+v[i])
否则只能选择不装入,状态转移方程为:
dp[i][j] = dp[i-1][j]
最终的答案就是dp[n][c],也就是前n个物品装入容量为c的背包所获得的最大价值。
时间复杂度为O(nc),空间复杂度也为O(nc)。针对空间复杂度比较高的情况,我们可以对状态转移方程进行优化,只用到了上一行的数据,所以可以使用滚动数组的方法来降低空间复杂度。
### 回答3:
01背包问题是动态规划中比较经典的问题。简单来说,对于每个物品,只有选或不选两种情况,因此叫做“01背包问题”。
设f[i][j]为前i个物品恰好放入一个容量为j的背包可以获得的最大价值,则其状态转移方程为:
f[i][j] = max{f[i-1][j], f[i-1][j-w[i]]+v[i]}
其中,f[i-1][j]表示不放第i个物品,f[i-1][j-w[i]]+v[i]表示放第i个物品。
根据上述方程,可以用二维数组实现动态规划过程,时间复杂度为O(n*c)。
如果将二维数组优化为一维数组,则可以将空间复杂度优化为O(c),时间复杂度仍然为O(n*c)。
另外,如果题目给出的物品重量和价值比较大,可以使用滚动数组来减少空间使用。将二维数组f[i][j]滚动为一维数组f[j],空间复杂度可减少为O(c)。
具体步骤可参考下方代码实现:
int dp[1005];
for(int i=1;i<=n;i++){
for(int j=c;j>=w[i];j--)
dp[j]=max(dp[j],dp[j-w[i]]+v[i]);
}
cout<<dp[c]<<endl;
最终输出dp[c]即为最大价值。
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