C++编写程序实现: 输入背包容量,物品数量、价值及重量,利用动态规划法解决0-1背包问题,要求输出装入物品的对应指示向量,并分析该算法性能。
时间: 2023-12-13 18:05:38 浏览: 79
好的,这个问题我之前已经回答过了,这里再给出一遍C++代码实现:
```c++
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
void solve01Knapsack(int n, int m, vector<int>& w, vector<int>& v) {
vector<vector<int>> dp(n + 1, vector<int>(m + 1));
vector<int> path(n);
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = 1; j <= m; j++) {
if (j >= w[i - 1]) {
dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i - 1][j - w[i - 1]] + v[i - 1]);
} else {
dp[i][j] = dp[i - 1][j];
}
}
}
int j = m;
for (int i = n; i > 0; i--) {
if (dp[i][j] > dp[i - 1][j]) {
path[i - 1] = 1;
j -= w[i - 1];
}
}
cout << "0-1背包问题最大价值为:" << dp[n][m] << endl;
cout << "对应的选取方案为:";
for (int i = 0; i < n; i++) {
cout << path[i] << " ";
}
cout << endl;
}
int main() {
int n, m;
cout << "请输入背包容量和物品数量:" << endl;
cin >> m >> n;
vector<int> w(n);
vector<int> v(n);
cout << "请分别输入物品的重量和价值:" << endl;
for (int i = 0; i < n; i++) {
cin >> w[i] >> v[i];
}
solve01Knapsack(n, m, w, v);
return 0;
}
```
这个程序中,我们使用了一个二维数组dp来记录状态转移过程,其中dp[i][j]表示在前i个物品中选择,总重量不超过j的情况下可以获得的最大价值。我们通过动态规划的思想,从前往后依次处理每个物品,更新dp数组中的值,最终得到dp[n][m]即为问题的解。
接下来,我们来分析一下这个算法的性能。这个算法的时间复杂度为O(nm),其中n为物品数量,m为背包容量,空间复杂度也是O(nm)。在实际应用中,如果n和m都很大,那么这个算法的时间和空间开销都会比较大,需要考虑优化算法。例如,可以使用滚动数组等技巧来降低空间复杂度;或者使用贪心算法等其他方法来解决0-1背包问题。
阅读全文