编写一个C语言程序,解决背包问题:给定一个背包容量M(例如150),七种可无限分割的物品,每种物品都有一个价值和体积,目标是在不超过背包容量的前提下,如何组合物品以获得最大的总价值?请提供相应的C代码实现和算法思路。
时间: 2024-12-02 07:14:54 浏览: 2
用c语言解决背包问题正文.doc
这是一个典型的动态规划问题,通常被称为"0-1背包"问题。我们可以使用动态规划的表格法来解决它。以下是C语言的代码实现以及算法思路:
```c
#include <stdio.h>
#include <limits.h>
// 定义物品结构体
typedef struct {
int value; // 物品价值
int weight; // 物品体积
} Item;
// 动态规划函数
int knapsack(int capacity, Item items[], int n) {
int dp[capacity + 1]; // dp数组,存储背包容量从0到M时的最大价值
// 初始化dp数组,所有负容量值设为0
for (int i = 0; i <= capacity; i++) {
dp[i] = 0;
}
// 遍历每个物品,对于每个物品,有两种选择:包含或不包含
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = items[i].weight; j <= capacity; j++) {
// 如果包含该物品,当前容量变为剩余容量,考虑剩余容量下的最大价值
dp[j] = max(dp[j], dp[j - items[i].weight] + items[i].value);
}
}
return dp[capacity]; // 返回背包容量为M时的最大价值
}
int main() {
Item items[] = {{60, 50}, {100, 40}, {40, 10}, {120, 30}, {80, 20}, {150, 70}, {180, 90}};
int n = sizeof(items) / sizeof(items[0]);
int capacity = 150;
printf("背包内物品的最大价值为:%d\n", knapsack(capacity, items, n));
return 0;
}
```
算法思路:
1. 初始化一个长度为背包容量+1的dp数组,用于存储每个容量下背包的最大价值。
2. 对于每个物品,遍历其可能的放置情况,如果包含当前物品,则背包容量减去它的体积,同时加上它的价值;如果不包含,就保持原容量不变。
3. 比较包含和不包含当前物品两种情况下,哪一种能得到更大的价值,将较大者存入dp数组对应位置。
4. 当处理完所有物品后,dp数组的最后一个元素就是所求的最大价值。
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