分支限界法求解01背包,c++
时间: 2024-11-16 22:13:56 浏览: 7
分支限界法是一种用于解决组合优化问题的搜索算法,特别适用于动态规划问题,如0/1背包问题。在这个问题中,给定一组物品,每个物品有自己的价值`v[i]`和重量`w[i]`,有一个背包能承受的最大重量`W`。目标是在不超过背包容量的前提下,选择能够获得最大价值的一组物品。
在C++中,可以使用分支限界法通过递归的方式实现。基本步骤如下:
1. 定义状态:用二维数组`dp[i][j]`表示前`i`件物品,总重量不超过`j`时可以获得的最大价值。初始化`dp[0][0] = 0`。
2. 递归函数:对于第`i`件物品,有两个选择,要么不选(`dp[i][j] = dp[i - 1][j]`),要么选(如果`w[i] <= j`则`dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i - 1][j - w[i]] + v[i])`)。这个过程就是“分支”:选择是否包含当前物品。
3. 上界剪枝:由于动态规划的性质,对`dp`数组的计算有上界限制,即不可能超过`W`。因此,当`j < w[i]`时,确定不会选择当前物品,可以直接跳过递归。
4. 返回结果:最终的答案是`dp[n][W]`,其中`n`是物品的数量。
以下是简化的C++代码片段示例:
```cpp
#include <vector>
using namespace std;
int knapsack(int W, vector<int>& wt, vector<int>& val, int n) {
vector<vector<int>> dp(n+1, vector<int>(W+1, 0));
for (int i = 1; i <= n; ++i) {
for (int w = 1; w <= W; ++w) {
if (wt[i - 1] <= w)
dp[i][w] = max(val[i - 1] + dp[i - 1][w - wt[i - 1]], dp[i - 1][w]);
else
dp[i][w] = dp[i - 1][w];
}
}
return dp[n][W];
}
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