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动态规划——完全背包问题

20 人参与  2022年11月29日 13:37  分类 : 《随便一记》  评论

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完全背包问题:

给定一个有一定容量的背包,和n个物品,每个物品有无限件

每个物品有其对应的体积和价值。

问背包最多能装下的物品的最大价值为多少。

输入格式:
第一行两个整数,N,V,分别表示物品数量和背包容积。

接下来有 N 行,每行两个整数 vi,wi 用空格隔开,分别表示第 i 件物品的体积和价值。

输出格式:

输出一个整数,表示最大价值。

思路:

我们像01背包一样推导,面对第i件物品时,我们可以选0件、选1件、选2件……,那么方程就为:

f[i][j] = max(f[i - 1][j], f[i - 1][j - v[i] + w[i], f[i - 1][j - 2 * v[i] + 2 * w[i] ......)。

如果这样做的话,我们就需要加上一层循环来决定选几件物品。

我们发现:

f[i][j - v[i]] = max(f[i - 1][j - v[i]], f[i - 1][j - 2 * v[i]] + w[i], f[i - 1][j - 3 * v[i]] + 2 * w[i]......)

我们将f[i][j-v[i]]加上w[i]之后,就可以替换掉f[i][j]方程的除了第一项的所有项。

所以当v大于等于v[i]时,dp方程为:

f[i][j] = max(f[i - 1][j],f[i][j - v[i] + w[i])。

代码如下:

#include<iostream>using namespace std;const int N=1010;int n,V;int f[N][N];int main(){    cin>>n>>V;        int v,w;    for(int i=1;i<=n;i++){        cin>>v>>w;        for(int j=0;j<=V;j++){            f[i][j]=f[i-1][j];            if(j>=v)f[i][j]=max(f[i][j],f[i][j-v]+w);        }    }        cout<<f[n][V];    return 0;}

优化至一维:

和01背包不同,完全背包为状态是有本层的左边更新而来的,所以我们应该先把本层左边的状态先更新,所以是从前往后更新的。

代码如下:

#include<iostream>using namespace std;const int N = 1010;int n, V;int f[N];int main() {    cin >> n >> V;    int v, w;    for (int i = 1; i <= n; i++) {        cin >> v >> w;        for (int j = v; j <= V; j++) {            f[j] = max(f[j], f[j - v] + w);//小于v的默认为上一层的状态        }    }    cout << f[V];    return 0;}


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