题目:
有 N 件物品和一个容量是 V 的背包。每件物品只能使用一次。
第 i 件物品的体积是 vi,价值是 wi。
求解将哪些物品装入背包,可使这些物品的总体积不超过背包容量,且总价值最大。
输出最大价值。
输入格式
第一行两个整数,N,V,,用空格隔开,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。
数据范围
0<N,V≤10000≤1000
0<vi,wi≤10000≤1000
输入样例
4 5
1 2
2 4
3 4
4 5
输出样例:
8
算法分析:
以上面的题目为例:
f[i][j] : j是已经选择过后的背包的体积;
如果没有放入,背包的体积没有变化,即前一个前i-1个物品的体积也是j;
如果放入:j和前i-1的体积不同,j是前i-1个物品的体积改变而来的,即j-v[i]为前i-1个物品总体积;
如果还是不能理解的话,可以代入数据来写一下:
最后的f[4][5]就是最大价值;
代码:
#include<iostream>
#include<math.h>
using namespace std;
const int N = 1e4;
int v[N], w[N];
int f[N][N];
int main()
{
int n, m;
cin >> n >> m;
for (int i = 1; i <= N; i++)
{
cin >> v[i] >> w[i];
}
for (int i = 1; i <= n; i++)
{
for (int j = 0; j <= m; j++)
{
if (j < v[i])
f[i][j] = f[i - 1][j];
else
f[i][j]= max( f[i - 1][j],f[i - 1][j - v[i]] + w[i] );
}
}
cout << f[n][m] << endl;
}
优化:
上面的代码我们用到是二维数组,如果数据较大,空间也会较大;怎么优化呢?
根据我们上面的分析,我们要求的 i ,只和 i-1 有关,所以我们只需要保存 i-1 的数据即可;
代码如下:
#include<iostream>
#include<math.h>
#include<cstring>
using namespace std;
const int N = 1e4;
int v[N], w[N];
int f[N],g[N];
int main()
{
int n, m;
cin >> n >> m;
for (int i = 1; i <= N; i++)
{
cin >> v[i] >> w[i];
}
for (int i = 1; i <= n; i++)
{
for (int j = 0; j <= m; j++)
{
if (j < v[i])
g[j] = f[j];
else
g[j]= max( f[j],f[j - v[i]] + w[i] );
}
memcpy(f, g, sizeof(g));
}
cout << f[m] << endl;
}
我们只需修改一下代码即可:
for (int j = 0; j <= m; j++)
{
if (j < v[i])
g[j] = f[j];
else
g[j]= max( f[j],f[j - v[i]] + w[i] );
}
memcpy(f, g, sizeof(g));
f[j] 是前i-1 个物品的总体积;
g[j] 是前i 给物品的总体积;
我们只需要把g[j]求出来,然后更新f[j]即可;
不理解的话可以看一下模拟过程:
再次优化:
上面的优化过程我们用了g[N]的数组;
如何只用一个f[N]的数组来写?
只需要改变一下代码:
for (int j = m; j>=v[i]; j--)
{
f[j] = max(f[j], f[j - v[i]] + w[i]);
}
#include<iostream>
#include<math.h>
using namespace std;
const int N = 1e4;
int v[N], w[N];
int f[N];
int main()
{
int n, m;
cin >> n >> m;
for (int i = 1; i <= N; i++)
{
cin >> v[i] >> w[i];
}
for (int i = 1; i <= n; i++)
{
for (int j = m; j>=v[i]; j--)
{
f[j] = max(f[j], f[j - v[i]] + w[i]);
}
}
cout << f[m] << endl;
}
练习:
题目:
[NOIP2006 普及组] 开心的金明 - 洛谷
[NOIP2005 普及组] 采药 - 洛谷
AC代码:
(1)
#include<iostream>
#include<math.h>
using namespace std;
int f[100004],v[100000], p[100000];
int main()
{
int n, m;
cin >> n >> m;
for (int i = 1; i <= m; i++)
cin >> v[i] >> p[i];
for (int i = 1; i <= m; i++)
{
int t = 0;
for (int j = n; j >= v[i]; j--)
{
f[j] = max(f[j], f[j - v[i]] + p[i]*v[i]);
}
}
cout << f[n] << endl;
}
(2)
#include<iostream>
#include<math.h>
using namespace std;
int f[1004], T[1000], W[1000];
int main()
{
int t, m;
cin >> t >> m;
for (int i = 1; i <= m; i++)
cin >> T[i] >> W[i];
for (int i = 1; i <= m; i++)
{
for (int j = t; j >= T[i]; j--)
{
f[j] = max(f[j], f[j - T[i]] + W[i]);
}
}
cout << f[t] << endl;
}
完结!