动态规划解题:九讲详解背包问题及其变种

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《背包问题九讲》是一篇深入讲解动态规划方法在解决背包问题中的应用的详细教程,由崔添翼编写于2012年。文章分为九个部分,涵盖了一般背包问题(01背包)、完全背包问题、多重背包问题、混合问题、二维费用背包、分组背包、有依赖的背包、泛化物品背包以及背包问题的不同问法变化。每个部分都从问题定义、基本思路、算法设计、优化技巧和常见变种等角度进行了详尽阐述。 **1. 01背包问题** 这部分介绍了经典的背包问题,其中物品有固定数量,只能选择一次,目标是使物品价值最大,同时不超过背包容量。文章通过逐步细化讨论,优化了空间复杂度,并探讨了初始化时可能出现的细节问题。 **2. 完全背包问题** 区别于01背包,完全背包允许无限次选取某物品,主要关注价值最大化。文中提供了一个有效优化策略,并说明如何将其转化为01背包问题求解,同时给出了一个O(VN)的算法。 **3. 多重背包问题** 涉及多个背包的情况,每个背包可能有不同的容量限制,需考虑物品如何分配到各个背包中。文章介绍了基本算法,并讨论了可行性问题的处理方法。 **4. 混合背包问题** 将01背包、完全背包和多重背包问题结合,增加了问题的复杂性,需要灵活运用各种策略来求解。 **5. 二维费用背包问题** 扩展到物品除了价值还有成本,需要在满足成本限制的同时优化价值。文章提供了相应的算法,并讨论了物品总个数的限制和复整数域上的问题。 **6. 分组背包问题** 考虑物品可以按照组别划分,每个组内物品可任意选取。这部分着重于解决此类分组问题。 **7. 有依赖的背包问题** 涉及物品之间存在依赖关系,需要在满足条件的情况下选择物品。文章首先简化问题,然后给出算法处理一般情况。 **8. 泛化物品背包** 对背包问题进行抽象,引入泛化物品的概念,探讨它们的和以及在背包问题中的应用。 **9. 背包问题问法的变化** 文章还涉及不同形式的输出需求,如输出方案、字典序最小的最优方案、方案总数等,以及求次优解和第K优解的方法。 《背包问题九讲》是一份详尽的指南,不仅涵盖了基础知识,还包含了许多实际问题的解决方案和优化技巧,对于理解和解决各类背包问题具有很高的参考价值。