用回溯法实现0/1背包问题的求解,问题的规模N取4,6,8,10,12…,要求随机生成物品的重量和价值,物品重量的取值范围1~10,物品价值的取值范围1~50,背包的容量C可由用户输入。使用C++
时间: 2024-02-25 07:59:20 浏览: 65
好的,下面是用C++实现0/1背包问题的回溯法代码:
```c++
#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
using namespace std;
int max_value;
vector<int> x;
void backtrack_01knapsack(vector<int>& w, vector<int>& v, int C, int i, int total_weight, int total_value, vector<int>& x) {
if (i == w.size()) { // 达到叶子节点
if (total_value > max_value) {
max_value = total_value;
::x = x;
}
return;
}
// 不选第i件物品
x[i] = 0;
backtrack_01knapsack(w, v, C, i + 1, total_weight, total_value, x);
// 选第i件物品
if (total_weight + w[i] <= C) {
x[i] = 1;
backtrack_01knapsack(w, v, C, i + 1, total_weight + w[i], total_value + v[i], x);
x[i] = 0;
}
}
// 生成随机的物品重量和价值
void generate_items(int n, vector<int>& w, vector<int>& v) {
srand(time(NULL));
for (int i = 0; i < n; i++) {
w.push_back(rand() % 10 + 1);
v.push_back(rand() % 50 + 1);
}
}
// 测试
int main() {
int n = 4;
int C = 10;
vector<int> w, v;
generate_items(n, w, v);
cout << "物品重量:";
for (int i = 0; i < n; i++) {
cout << w[i] << " ";
}
cout << endl;
cout << "物品价值:";
for (int i = 0; i < n; i++) {
cout << v[i] << " ";
}
cout << endl;
cout << "背包容量:" << C << endl;
vector<int> x(n, 0);
backtrack_01knapsack(w, v, C, 0, 0, 0, x);
cout << "最大价值:" << max_value << endl;
cout << "选中的物品:";
for (int i = 0; i < n; i++) {
cout << x[i] << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
```
代码与Python版本的思路基本一致,使用递归实现回溯。函数`generate_items`生成随机的物品重量和价值。在主函数中调用`backtrack_01knapsack`函数求解0/1背包问题,并输出最大价值和选中的物品列表。
阅读全文