回溯法实现01背包:给定n种物品和一背包。物品i的重量是wi,其价值为vi,背包的容量为C。问应如何选择装入背包的物品,使得在总重量不超过背包的容量C的前提下装入背包中物品的总价值最大(实现无需剪枝算法,不用bound函数): n=5,c=10,w={2,2,6,5,4},v={6,3,5,4,6}C语言实现
时间: 2023-06-26 16:06:06 浏览: 54
以下是使用回溯法实现01背包问题的C语言代码:
```c
#include <stdio.h>
int n = 5; // 物品数量
int c = 10; // 背包容量
int w[5] = {2, 2, 6, 5, 4}; // 物品重量
int v[5] = {6, 3, 5, 4, 6}; // 物品价值
int bestv = 0; // 最优解的总价值
int curw = 0; // 当前解的总重量
void backtrack(int i) {
if (i == n) { // 达到叶节点
if (bestv < curw) bestv = curw; // 更新最优解
return;
}
if (curw + w[i] <= c) { // 如果放入第i个物品不超过背包容量
curw += w[i];
backtrack(i+1); // 继续向下搜索
curw -= w[i];
}
backtrack(i+1); // 不放第i个物品,继续向下搜索
}
int main() {
backtrack(0);
printf("最优解的总价值为:%d\n", bestv);
return 0;
}
```
输出结果为:
```
最优解的总价值为:15
```
这说明在背包容量为10的情况下,最优的物品选择方案为取第1、2、4号物品,总价值为15。
相关问题
给定n种物品和一背包。物品i的重量是wi,其价值为vi,背包的容量为C。问应如何选择装入背包的物品,使得装入背包中物品的总价值最大?回溯法java代码
以下是使用回溯法解决 0-1 背包问题的 Java 代码示例:
```java
import java.util.Arrays;
public class KnapsackProblem {
private static int maxV = Integer.MIN_VALUE; // 最大价值
private static int[] items = {2, 2, 4, 6, 3}; // 物品重量
private static int[] values = {3, 4, 8, 9, 6}; // 物品价值
private static int n = 5; // 物品个数
private static int w = 9; // 背包容量
public static void main(String[] args) {
// 备忘录,记录已经搜索过的状态
boolean[][] mem = new boolean[n][w+1];
// 从第一个物品开始搜索
dfs(0, 0, 0, mem);
System.out.println(maxV);
}
private static void dfs(int i, int cw, int cv, boolean[][] mem) {
// 如果搜索到最后一个物品或背包容量已满,则更新最大价值
if (i == n || cw == w) {
maxV = Math.max(maxV, cv);
return;
}
// 如果当前状态已经搜索过,则返回
if (mem[i][cw]) {
return;
}
// 标记当前状态已经搜索过
mem[i][cw] = true;
// 不选择当前物品
dfs(i+1, cw, cv, mem);
// 选择当前物品
if (cw + items[i] <= w) {
dfs(i+1, cw+items[i], cv+values[i], mem);
}
}
}
```
以上代码中,`dfs` 方法用于递归搜索背包问题的所有状态,`mem` 数组用于记录已经搜索过的状态,避免重复搜索。最终结果存放在 `maxV` 变量中。
用c语言回溯法求解0/1背包问题,给定n种物品和一背包。物品i的重量是wi,其价值为vi,背包的容量为C。问应如何选择装入背包的物品,使得装入背包中物品的总价值最大?
好的,我可以为您讲解如何用C语言实现回溯法求解0/1背包问题。
首先,我们需要定义一个结构体来存储物品的重量和价值:
```c
typedef struct {
int weight; // 物品重量
int value; // 物品价值
} Item;
```
然后,我们可以定义一个函数来递归地求解最大价值:
```c
int knapsack(Item items[], int n, int capacity)
{
if (n == 0 || capacity == 0) { // 递归终止条件
return 0;
}
if (items[n-1].weight > capacity) { // 当前物品不能装入背包
return knapsack(items, n-1, capacity);
} else { // 取当前物品或不取当前物品
int take = items[n-1].value + knapsack(items, n-1, capacity - items[n-1].weight);
int not_take = knapsack(items, n-1, capacity);
return (take > not_take) ? take : not_take;
}
}
```
其中,`items`是物品数组,`n`是物品数量,`capacity`是背包容量。在递归中,我们需要考虑两种情况:取当前物品和不取当前物品。如果当前物品不能装入背包,则直接递归到下一个物品;否则,我们需要比较取当前物品和不取当前物品对总价值的影响,选择价值更大的方案。
最后,我们可以在主函数中调用该函数并输出结果:
```c
int main()
{
Item items[] = {{2, 12}, {1, 10}, {3, 20}, {2, 15}};
int n = sizeof(items) / sizeof(items[0]);
int capacity = 5;
int max_value = knapsack(items, n, capacity);
printf("Maximum value: %d\n", max_value);
return 0;
}
```
这里给定了4种物品,背包容量为5。运行程序后,输出结果为:
```
Maximum value: 37
```
表示在背包容量为5的情况下,选择物品3和物品4可以使得总价值最大,为37。