題目描述
給定n種物品和一個(gè)背包,物品i的重量是Wi,其價(jià)值為Vi,問如何選擇裝入背包的物品,使得裝入背包的物品的總價(jià)值最大?
在選擇裝入背包的物品時(shí),對(duì)每種物品i只能有兩種選擇,裝入或者不裝入,不能裝入多次,也不能部分裝入。
輸入
第一行輸入物品的個(gè)數(shù)n。
第二行輸入物品的重量序列w。(中間有空格)
第三行輸入物品的價(jià)值序列v。(中間有空格)
第四行輸入背包容量c。
輸出
第一行輸出裝入背包的物品。(用0和1表示,中間無空格)
第二行輸出最大價(jià)值。
樣例輸入
3
3 4 5
4 5 6
10
樣例輸出
011
11
背包問題是動(dòng)態(tài)規(guī)劃的最為基礎(chǔ)的問題。初看背包問題,便知道肯定不是用貪心做法,直接選擇用動(dòng)態(tài)規(guī)劃,那就是先分析問題,我們可以得到一個(gè)最優(yōu)子結(jié)構(gòu),如果選n個(gè)物品,容量為c,得到一個(gè)最大值,那顯然,選n-1個(gè)物品,容量為c 或者 c-第n個(gè)物品的重量的最大值是之前的一個(gè)最大值的子結(jié)構(gòu)。因此我們不但能得到最優(yōu)子結(jié)構(gòu),甚至還能知道轉(zhuǎn)移方程該如何構(gòu)造。dp[i][j]=max(dp[i-1][j],dp[i-1][j-w[i]]+v[i]),這里的i是一直選到第i個(gè)物品,j是容量,那我們最終的答案是什么呢?如果知道這個(gè),就明白了這個(gè)遞推表達(dá)式的含義了,詳情看代碼。
本題還需要得到一個(gè)最優(yōu)解,一般來說動(dòng)態(tài)規(guī)劃如果要求得最優(yōu)解的話,是通過之前我們存放的那個(gè)dp表,來找規(guī)律的,然后通過回溯法來找到最優(yōu)解。我已將dp表打印了出來,規(guī)律希望大家能找到,代碼如下。
#include<iostream>
#define max(x,y) (x)>(y)?(x):(y)
using namespace std;
int f(int **dp,int n,int c,int *w,int *s){
if(dp[n][c]==0){
s[n]=0;
return 0;
}
if(dp[n][c]!=dp[n-1][c]){
s[n]=1;
f(dp,n-1,c-w[n],w,s);
}
else{
s[n]=0;
f(dp,n-1,c,w,s);
}
}
void fun(int n,int *w,int *v,int c,int *s){
int **dp=new int *[n+1];
for (int i=0;i<=n;i++){
dp[i]=new int [c+1];
}
for(int i=0;i<=c;i++){
dp[0][i]=0;
}
for(int i=1;i<=n;i++){
for(int j=0;j<=c;j++){
if(j>=w[i])
dp[i][j]=max(dp[i-1][j],dp[i-1][j-w[i]]+v[i]);
else
dp[i][j]=dp[i-1][j];
}
}
for(int i=n;i>=1;i--){
for(int j=1;j<=c;j++)
cout<<dp[i][j]<<" ";
cout<<'\n';
}
f(dp,n,c,w,s);//構(gòu)造最優(yōu)解
for(int i=1;i<=n;i++){
cout<<s[i];
}
cout<<'\n';
cout<<"背包內(nèi)最大價(jià)值為"<<dp[n][c];
delete []dp;
}
int main(){
int n;
cout<<"請(qǐng)輸入n"<<endl;
cin>>n;
int w[n];
int v[n];
cout<<"請(qǐng)分別輸入物品重量"<<endl;
for(int i=1;i<=n;i++){
cin>>w[i];
}
cout<<"請(qǐng)分別輸入物品價(jià)值"<<endl;
for(int i=1;i<=n;i++){
cin>>v[i];
}
int *s=new int [n+1];//存放最優(yōu)解
int c;
cout<<"請(qǐng)輸入背包容量c"<<endl;
cin>>c;
fun(n,w,v,c,s);
}