背包问题

1、前言

背包问题是典型的动态规划问题,它有非常多的类型,本文讨论最常见的0-1背包问题

0-1背包问题描述:
有一个窃贼在偷窃一家商店时发现有n件物品,第i件物品价值为vi元,重量为wi,假设vi和wi都为整数。他希望带走的东西越值钱越好,但他的背包中之多只能装下W磅的东西,W为一整数。他应该带走哪几样东西?

2、问题分析

动态规划问题最重要的就是找出状态方程,方程找错了,一定做不出来。

根据背包问题描述,第一印象肯定不是钢条切割类型的,因为如果把背包分成两个背包,并一定两个背包都能装满,可能会千万浪费,那么背包问题是否可以采用 “数组最大连续子元素和”方式解题?

假定前n-1个物品,小偷已经选好放入背包,此时价值最大,到第n个物品时,如果背包已有重量加上wn仍然不超重的话,那么前n个物品中,加上vn,即为价值最大。

如果超重呢,那么不添加n即可,价值依然为之前背包物品价值。

设设有n个物品,背包的重量为w,C[i][w]为最优解为:

3、编码

已有状态方程,如何编码呢?

C[i][w]中i和w均为变量,那么至少需要使用两次循环,逐个求出所有的C[i][w]。

/**
 * 0 1背包问题
 * 此问题满足最优子问题结构。
 * 如果加上第i项的重量,不会超重,那么总体最大价值为value[i] + select[i-1][j-weight[i]]
 * 如果加上第i项的重量超重了,那么总体最大价值为select[i-1][j]
 */
public static int pack(int[] value, int[] weight, int w){
    int[][] select = new int[value.length][w+1];
    for (int i = 1; i <= w; i++) {
        select[0][i] = 0;
    }
    for (int i = 1; i < value.length; i++) {
        select[i][0] = 0;
        for (int j = 0; j <= w; j++) {
            if (weight[i] <= j) {
                if (value[i] + select[i-1][j-weight[i]] > select[i-1][j]) {
                    select[i][j] = value[i] + select[i-1][j-weight[i]];
                }else {
                    select[i][j] = select[i-1][j];
                }
            }else {
                select[i][j] = select[i-1][j];
            }
        }
    }
    
    return select[value.length-1][w];
}

上述代码中,i代表物品,j代表背包重量。为了求解最后结果,需要把从0递增到w的所有C[i][w]都求解一次。

ps:代码已上传至github,欢迎探讨

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 194,242评论 5 459
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 81,769评论 2 371
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 141,484评论 0 319
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 52,133评论 1 263
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 61,007评论 4 355
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 46,080评论 1 272
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 36,496评论 3 381
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 35,190评论 0 253
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 39,464评论 1 290
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 34,549评论 2 309
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 36,330评论 1 326
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 32,205评论 3 312
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 37,567评论 3 298
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 28,889评论 0 17
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,160评论 1 250
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 41,475评论 2 341
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 40,650评论 2 335

推荐阅读更多精彩内容