动态规划艺术:背包问题九讲2.0
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更新于2024-07-25
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"这篇文档是天翼崔(Tianyi Cui)的《背包问题九讲》2.0 alpha1版本,主要讲解了各种类型的背包问题及其动态规划解决方案。"
在《背包问题九讲》中,作者详细阐述了动态规划在解决背包问题中的应用,这些问题包括但不限于01背包问题、完全背包问题、多重背包问题、混合背包问题、二维费用的背包问题、分组的背包问题、有依赖的背包问题以及泛化物品问题。以下是对这些内容的详细解释:
1. **01背包问题**:这是一个基础问题,每个物品有重量和价值,目标是在不超过背包容量的情况下,选择物品以最大化总价值。基本思路是通过动态规划来构建一个二维数组,其中每个元素表示在特定容量下能获得的最大价值。
2. **完全背包问题**:与01背包不同,每个物品可以无限件。可以通过将问题转化为01背包问题,或者直接优化算法达到O(VN)的时间复杂度。
3. **多重背包问题**:物品数量不限,但有每种物品的最大数量限制。可以转换为01背包问题或直接使用O(VN)的算法解决。
4. **混合背包问题**:结合了01背包、完全背包和多重背包的特点,需要灵活运用不同的策略进行求解。
5. **二维费用的背包问题**:除了考虑物品的重量外,还引入了额外的费用维度,优化目标是在限制总费用的同时最大化价值。
6. **分组的背包问题**:物品被分为若干组,每组内的物品可以一起放入背包或都不放入,不能单独选择。这个问题需要处理组与组之间的关系。
7. **有依赖的背包问题**:物品之间可能存在依赖关系,选择某些物品时可能需要先选择其他物品。解决这类问题需要处理依赖关系,并在动态规划中体现。
8. **泛化物品**:物品可以是其他物品的组合,可以考虑物品的子结构来优化问题。
9. **背包问题问法的变化**:除了求最大价值,还可能要求输出方案、输出字典序最小的最优方案、求方案总数以及求次优解、第K优解等,这些问题需要对动态规划的实现进行适当的修改。
这篇文章是动态规划领域的一份宝贵资源,它通过深入浅出的讲解和清晰的代码示例,帮助读者理解如何应用动态规划解决各种复杂的背包问题。作者对每个问题的总结部分也提供了很好的理解和记忆辅助。
2022-06-06 上传
2022-08-03 上传
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Tenos
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