C++代码完成以下编程任务:使用贪心算法实现0-1背包问题的求解,测试数据随机生成,相同程序重复执行 100 次以测试效率

时间: 2024-03-12 20:44:37 浏览: 22
以下是使用贪心算法实现0-1背包问题的C++代码: ```c++ #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> #include <ctime> #include <cstdlib> using namespace std; struct Item { int weight; int value; }; bool cmp(Item a, Item b) { return a.value * 1.0 / a.weight > b.value * 1.0 / b.weight; } int knapsack(vector<Item>& items, int capacity) { sort(items.begin(), items.end(), cmp); int n = items.size(); int current_weight = 0; int total_value = 0; for (int i = 0; i < n; i++) { if (current_weight + items[i].weight <= capacity) { current_weight += items[i].weight; total_value += items[i].value; } else { int remain_capacity = capacity - current_weight; total_value += items[i].value * remain_capacity * 1.0 / items[i].weight; break; } } return total_value; } int main() { srand(time(nullptr)); const int NUM_TESTCASES = 100; const int MAX_CAPACITY = 100; const int MAX_ITEM_WEIGHT = 10; const int MAX_ITEM_VALUE = 10; for (int i = 0; i < NUM_TESTCASES; i++) { int capacity = rand() % MAX_CAPACITY + 1; int num_items = rand() % 10 + 1; vector<Item> items(num_items); for (int j = 0; j < num_items; j++) { items[j].weight = rand() % MAX_ITEM_WEIGHT + 1; items[j].value = rand() % MAX_ITEM_VALUE + 1; } int result = knapsack(items, capacity); cout << "Test case " << i + 1 << ": capacity=" << capacity << ", items="; for (int j = 0; j < num_items; j++) { cout << "(" << items[j].weight << ", " << items[j].value << ") "; } cout << "result=" << result << endl; } return 0; } ``` 上述代码中,我们使用了一个 `Item` 结构体表示背包中的每个物品,其中 `weight` 表示物品的重量,`value` 表示物品的价值。我们还定义了一个 `cmp` 函数用于按照单位价值从高到低排序。在 `knapsack` 函数中,我们首先按照单位价值从高到低对物品进行排序,然后依次将物品加入背包,直到背包已满为止。如果当前物品无法完全放入背包中,则将其部分放入背包,并终止循环。 为了测试效率,我们随机生成了 100 个测试样例,每个样例包含随机的背包容量和物品种类,物品的重量和价值也是随机的。我们使用 `srand` 函数来设置随机数种子,确保每次运行程序生成的测试样例都不同。最后,我们依次对每个测试样例进行求解,并将结果输出到标准输出流中。

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