用C语言分支界限法写一下下面的题:1.现有一个承重为c的背包,有n件物品可以挑选,物品i的重量是wi,价值为vi,请运用分支限界法设计算法,挑选物品使得装入背包的物品的总价值最大。 输入描述: 输入三行数据:c的数值,货物1,…,n的重量以及货物1,…,n的价值。 输出描述:装入背包的物品。
时间: 2024-03-05 13:52:44 浏览: 104
算法分析 | 分支限界法 | 01背包问题
5星 · 资源好评率100%
以下是用C语言实现的分支界限法解决背包问题的示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_N 50 // 最大物品数量
#define MAX_C 100 // 最大承重
int n; // 物品数量
int c; // 背包承重
int w[MAX_N + 1]; // 物品重量
int v[MAX_N + 1]; // 物品价值
int best_v = 0; // 最优解的价值
int best_x[MAX_N + 1]; // 最优解的选择
// 计算当前节点的上界
int bound(int i, int cw, int cv)
{
int b = cv;
int cleft = c - cw; // 剩余承重
while (i <= n && cleft >= w[i]) {
cleft -= w[i];
b += v[i];
i++;
}
if (i <= n) {
b += cleft * v[i] / w[i];
}
return b;
}
// 分支界限法求解背包问题
void knapsack(int i, int cw, int cv, int* x)
{
if (i > n) { // 到达叶子节点
if (cv > best_v) { // 更新最优解
best_v = cv;
for (int j = 1; j <= n; j++) {
best_x[j] = x[j];
}
}
return;
}
// 不选第i个物品
x[i] = 0;
knapsack(i + 1, cw, cv, x);
// 选第i个物品
x[i] = 1;
if (cw + w[i] <= c && bound(i + 1, cw + w[i], cv + v[i]) > best_v) {
knapsack(i + 1, cw + w[i], cv + v[i], x);
}
}
int main()
{
scanf("%d", &c);
scanf("%d", &n);
for (int i = 1; i <= n; i++) {
scanf("%d", &w[i]);
}
for (int i = 1; i <= n; i++) {
scanf("%d", &v[i]);
}
int x[MAX_N + 1] = {0};
knapsack(1, 0, 0, x);
printf("装入背包的物品:");
for (int i = 1; i <= n; i++) {
if (best_x[i] == 1) {
printf("%d ", i);
}
}
printf("\n总价值:%d\n", best_v);
return 0;
}
```
该程序先读入背包的承重和物品数量,然后读入每个物品的重量和价值。接着定义了一个 `knapsack` 函数用于求解背包问题,其参数 `i` 表示当前节点的深度,`cw` 和 `cv` 分别表示当前节点的承重和价值,`x` 是当前节点的选择。在该函数中,首先判断是否到达叶子节点,如果是,则更新最优解;否则分别考虑选或不选当前物品,不选时直接进入下一层递归,选时需要判断是否超出背包承重和是否可行,若可行,则进入下一层递归。在递归过程中,使用 `bound` 函数计算当前节点的上界,并根据上界剪枝。
最后输出最优解的选择和总价值。
阅读全文