用c语言动态规划方法求解0-1背包问题并编程在计算机上实现,同时进行时间复杂性分析。 n个物品和1个背包,对物品i,其价值为vi,重量为wi,背包的容量为W。如何选取物品装入背包,使背包中所装入的物品的总价值最大。
时间: 2024-02-27 11:53:06 浏览: 54
0-1-knapsack-problem-master (150)c.zip
好的,我来回答你的问题。
0-1背包问题是一个经典的动态规划问题。假设有n个物品,它们的重量为w1、w2、...、wn,它们的价值为v1、v2、...、vn。现在有一个容量为W的背包,要求你将物品装入背包中,使得背包中所装入的物品的总价值最大,每个物品只能选择装或不装,即0-1背包问题。
动态规划的思想是将原问题分解为若干个子问题,从而得到一个递推式。对于0-1背包问题,设f(i,j)表示将前i个物品放入容量为j的背包中所得到的最大价值。则有以下递推式:
1. 当j<wi时,f(i,j) = f(i-1,j);
2. 当j>=wi时,f(i,j) = max{f(i-1,j), f(i-1,j-wi)+vi}。
其中,第一种情况表示背包容量不足,无法将第i个物品装入背包中;第二种情况表示可以将第i个物品装入背包中,此时可以选择装或不装,取最大值。
根据上述递推式,可以使用二维数组f[i][j]来存储子问题的解,最终得到f[n][W]即为所求的最大价值。
下面是使用C语言实现的代码:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXN 1000
int w[MAXN], v[MAXN];
int f[MAXN][MAXN];
int max(int a, int b) {
return a > b ? a : b;
}
int main() {
int n, W;
scanf("%d%d", &n, &W);
for (int i = 1; i <= n; i++) {
scanf("%d%d", &w[i], &v[i]);
}
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = 1; j <= W; j++) {
if (j < w[i]) {
f[i][j] = f[i-1][j];
} else {
f[i][j] = max(f[i-1][j], f[i-1][j-w[i]] + v[i]);
}
}
}
printf("%d\n", f[n][W]);
return 0;
}
```
时间复杂度分析:
对于每个子问题f(i,j),需要O(1)的时间来计算,所以总时间复杂度为O(nW)。由于W一般较小,因此该算法的时间复杂度是可接受的。
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