有6个物体,其重量分别为5,3,7,2,3,4,价值分别为3,6,5,4,3,4。有一背包,载重量 为15, 物体不可分割。求装入背包的物体的最大价值,及其求解过程。
时间: 2023-10-06 08:14:29 浏览: 59
这是一个背包问题,通常可以使用动态规划算法来解决。
首先,我们可以用一个二维数组来表示状态。设dp[i][j]表示前i个物品放入容量为j的背包中所能获得的最大价值。
然后,我们需要确定状态转移方程。对于第i个物品,有两种情况:放进背包或不放进背包。
如果不放进背包,那么dp[i][j]应该等于dp[i-1][j],即前i-1个物品放入容量为j的背包中所能获得的最大价值。
如果放进背包,那么dp[i][j]应该等于dp[i-1][j-w[i]] + v[i],即前i-1个物品放入容量为j-w[i]的背包中所能获得的最大价值,加上第i个物品的价值v[i]。
由于背包不可分割,所以第i个物品只能放或不放,不能切分成小块放入背包中。因此,我们需要判断第i个物品能否放入容量为j的背包中,即判断j是否大于等于w[i]。
综上所述,状态转移方程为:
dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i-1][j-w[i]] + v[i]),其中j>=w[i]
最后,我们需要确定边界条件。当背包容量为0时,无论放入哪些物品,背包的价值都为0;当物品数量为0时,无论背包容量为多少,背包的价值都为0。
因此,我们可以将dp数组初始化为0,边界条件为:
dp[0][j] = 0,j=0,1,2,...,15
dp[i][0] = 0,i=0,1,2,...,6
最终,dp[6][15]即为所求的最大价值,求解过程如下:
dp数组的初始状态为:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
当i=1,j=5时,第一个物品的重量为5,价值为3,此时背包容量为5,可以将第一个物品放入背包中,此时背包中的最大价值为3。
当i=2,j=5时,第二个物品的重量为3,价值为6,此时背包容量为5,无法将第二个物品放入背包中,此时背包中的最大价值为3,与之前的状态相同。
当i=2,j=6时,此时背包容量为6,可以将第二个物品放入背包中,此时背包中的最大价值为6。
以此类推,最终得到dp数组的值为:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
2 0 0 0 6 6 6 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9
3 0 0 0 6 6 7 9 9 12 13 13 13 13 13 13 13
4 0 0 4 6 6 7 9 9 12 13 13 15 15 15 15 15
5 0 0 4 6 6 7 9 9 12 13 13 15 18 18 18 18
6 0 0 4 6 6 7 9 9 12 13 14 15 18 18 20 20
dp[6][15]即为所求的最大价值为20。对于求解过程,可以通过记录每个状态的来源来得到具体的方案。例如,当i=6,j=15时,dp[6][15]的最大价值为20,是由dp[5][11]+4得到的,因此第六个物品放入背包中,而前五个物品中,第一、三、五个物品放入背包中。