动态规划- 背包问题总结(二)

简介: 动态规划- 背包问题总结(二)

什么是动态规划

动态规划通过额外的空间将已经搜索过的相似的结果(指某些具有相同性质解的集合)用一个数组存起来,所以DP中的状态转移看上去是某两三个值之间的推导,其实是某两三个集合之间的状态转移!

常见的背包模型

  1. 01背包问题
  2. 完全背包问题
  3. 多重背包问题
  4. 分组背包问题

传送们:动态规划- 背包问题总结(一)

多重背包模型

典型题例:

有 N 种物品和一个容量是 V 的背包。

第 i 种物品最多有 si 件,每件体积是 vi,价值是 wi。

求解将哪些物品装入背包,可使物品体积总和不超过背包容量,且价值总和最大。

输出最大价值。

示例 :

输入:第一行两个整数,N,V,用空格隔开,分别表示物品种数和背包容积。
      接下来有 N 行,每行三个整数 vi,wi,si,用空格隔开,分别表示第 i 种物品的体积、价值和数量。
4 5
1 2 3
2 4 1
3 4 3
4 5 2

思路

与01背包 完全背包最后集合的划分,也就是状态计算不太一样。
最后的状态划分为第i个选0~k个的情况

代码:

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int N = 110;
int n, m;
int f[N];
int main() {
    cin >> n >> m;
    for (int i = 0; i < n; i ++) {
        int v, w, s;
        cin >> v >> w >> s;
        for (int j = m; j >= 0; j --) 
            for (int k = 1; k <= s && k * v <   = j; k ++)  //优化:选的个数*体积<总体积
                f[j] = max(f[j], f[j - k * v] + k * w);
    }
    cout << f[m] << endl;
    return 0;
}

分组背包问题

典型题例:

有 N 组物品和一个容量是 V 的背包。

每组物品有若干个,同一组内的物品最多只能选一个。

每件物品的体积是 vij,价值是 wij,其中 i 是组号,j 是组内编号。

求解将哪些物品装入背包,可使物品总体积不超过背包容量,且总价值最大。

输出最大价值。

示例 :

输入:第一行有两个整数 N,V,用空格隔开,分别表示物品组数和背包容量。
接下来有 N 组数据:
1)每组数据第一行有一个整数 Si,表示第 i 个物品组的物品数量;
2)每组数据接下来有 Si 行,每行有两个整数 vij,wij,用空格隔开,分别表示第 i 个物品组的第 j 个物品的体积和价值;
3 5
2
1 2
2 4
1
3 4
1
4 5
输出:
8

思路

与多重背包问题相似,多重背包问题时分组背包问题的个例

代码:

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int N = 110;
int n, m;
int f[N]; //
int v[N], w[N], s[N];  //s[i]第i组物品的个数
int main() {
    cin >> n >> m;
    for (int i = 0; i < n; i ++) {  //枚举组别
        int s = 0;
        cin >> s;
        //循环输入每组中的物品的体积和价值
        for (int j = 0; j < s; j ++) cin >> v[i] >> w[i];
        for (int j = m; j >= 0; j --)  //
            for (int k = 0; k < s; k ++)  //枚举每组中的一个物品
                if (j >= v[k]) 
                    f[j] = max(f[j], f[j - v[k]] + w[k]);
    }
    cout << f[m] << endl;
    return 0;
}

充电站

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