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 07:29:05 浏览: 13
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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