编写背包问题(不限制物品数量)的python代码,要求:构建相关函数代码,根据给定实例正确输入输出。实例输入:各种物品价值:各种物品重量:背包限重:输出:最大价值、各物品选取数量
时间: 2024-11-05 11:29:05 浏览: 29
编写一个无限制物品数量(也可以理解为背包允许无限次取用同种物品)的背包问题解决方案,我们可以使用Python的字典数据结构来跟踪物品的选择和它们对最终价值的贡献。下面是一个简单的示例代码,它使用了模拟退火算法作为优化方法:
```python
import random
def value_of_item(item_value, weight, capacity):
return item_value * min(capacity // weight, 1) # 由于可以无限取用,取整除后的结果就是取的数量
def simulate_annealing(items, capacity):
initial_state = {item: 0 for item in items} # 初始状态下所有物品都不选
current_temperature = capacity * len(items)
T_min = 1e-6 # 最低温度
steps = 10000 # 迭代次数
for _ in range(steps):
# 随机选择一个物品
i = random.choice(list(items.keys()))
old_weight = sum(value_of_item(v, w, capacity) for v, w in items.items() if items[i] > 0)
# 变换策略:增加或减少物品
new_weight = old_weight + value_of_item(items[i], items[i], capacity) - value_of_item(items[i], items[i], old_weight)
delta = new_weight - old_weight
if delta <= 0 or random.random() < math.exp(-delta / current_temperature): # 接受变换
items[i] += 1
else:
items[i] -= 1
# 降低温度
current_temperature *= 0.99 # 降温
return items, sum(value_of_item(v, w, capacity) for v, w in items.items())
# 示例输入
items_values = {'A': 60, 'B': 100, 'C': 120}
items_weights = {'A': 10, 'B': 20, 'C': 30}
capacity = 50
solution, total_value = simulate_annealing({item: 0 for item in items_values}, capacity)
print(f"最大价值:{total_value}")
print(f"物品选取数量:{solution}")
```
在这个例子中,`simulate_annealing` 函数接收物品的值和重量以及背包的容量,返回一个字典,其中键是物品名称,值是选取的数量。请注意,这个算法并不是精确求解,而是基于概率的近似优化方法,结果可能会因为随机性而有所不同。
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