有一个箱子容量为v(正整数,o≤v≤20000),同时有n个物品(o≤n≤30),每个物品有一个体积 (正整数).要求从
来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/11 05:37:01
有一个箱子容量为v(正整数,o≤v≤20000),同时有n个物品(o≤n≤30),每个物品有一个体积 (正整数).要求从
n 个物品中,任取若千个装入箱内,使箱子的剩余空间为最小.明天比赛!求把方法详细写出来,
n 个物品中,任取若千个装入箱内,使箱子的剩余空间为最小.明天比赛!求把方法详细写出来,
题目有N件物品和一个容量为V的背包.第i件物品的费用是c[i],价值是w[i].求解将哪些物
品装入背包可使价值总和最大.
基本思路这是最基础的背包问题,特点是:每种物品仅有一件,可以选择放或不放.
用子问题定义状态:即f[i][v]表示前i件物品恰放入一个容量为v的背包可以获得的最大价值.
则其状态转移方程便是:
f[i][v] = Max
{
f[i 1][v]
f[i 1][v c[i]] + w[i]
这个方程非常重要,基本上所有跟背包相关的问题的方程都是由它衍生出来的.所以有必要将
它详细解释一下:“将前i件物品放入容量为v的背包中”这个子问题,若只考虑第i件物品的策略
(放或不放),那么就可以转化为一个只牵扯前i-1件物品的问题.如果不放第i件物品,那么问题
就转化为“前i-1件物品放入容量为v的背包中”,价值为f[i-1][v];如果放第i件物品,那么问题就转
化为“前i-1件物品放入剩下的容量为v-c[i]的背包中”,此时能获得的最大价值就是f[i-1][v-c[i]]再
加上通过放入第i件物品获得的价值w[i].
优化空间复杂度以上方法的时间和空间复杂度均为\2(V N),其中时间复杂度应该已经不能
再优化了,但空间复杂度却可以优化到\2(N)1.
先考虑上面讲的基本思路如何实现,肯定是有一个主循环i=1..N,每次算出来二维数组f[i][0..V]的
所有值.那么,如果只用一个数组f[0..V],能不能保证第i次循环结束后f[v]中表示的就是我们定
义的状态f[i][v]呢?f[i][v]是由f[i-1][v]和f[i-1][v-c[i]]两个子问题递推而来,能否保证在推f[i][v]时(也
即在第i次主循环中推f[v]时)能够得到f[i-1][v]和f[i-1][v-c[i]]的值呢?事实上,这要求在每次主循环
中我们以v=V..0的顺序推f[v],这样才能保证推f[v]时f[v-c[i]]保存的是状态f[i-1][v-c[i]]的值.伪代码
如下:
()
1 for i 1 to N
2 do for v V to 0
3 do f[v]=maxff[v],f[v-c[i]]+w[i]g;
其中的f[v] = maxff[v]; f[vc[i]]g一句恰就相当于我们的转移方程f[i][v] = maxff[i1][v]; f[i
1][v c[i]]g,因为现在的f[v-c[i]]就相当于原来的f[i 1][v c[i]].如果将v的循环顺序从上面的逆
序改成顺序的话,那么则成了f[i][v]由f[i][v-c[i]]推知,与本题意不符,但它却是另一个重要的背包
问题P02最简捷的解决方案,故学习只用一维数组解01背包问题是十分必要的.
1原文为O
1
品装入背包可使价值总和最大.
基本思路这是最基础的背包问题,特点是:每种物品仅有一件,可以选择放或不放.
用子问题定义状态:即f[i][v]表示前i件物品恰放入一个容量为v的背包可以获得的最大价值.
则其状态转移方程便是:
f[i][v] = Max
{
f[i 1][v]
f[i 1][v c[i]] + w[i]
这个方程非常重要,基本上所有跟背包相关的问题的方程都是由它衍生出来的.所以有必要将
它详细解释一下:“将前i件物品放入容量为v的背包中”这个子问题,若只考虑第i件物品的策略
(放或不放),那么就可以转化为一个只牵扯前i-1件物品的问题.如果不放第i件物品,那么问题
就转化为“前i-1件物品放入容量为v的背包中”,价值为f[i-1][v];如果放第i件物品,那么问题就转
化为“前i-1件物品放入剩下的容量为v-c[i]的背包中”,此时能获得的最大价值就是f[i-1][v-c[i]]再
加上通过放入第i件物品获得的价值w[i].
优化空间复杂度以上方法的时间和空间复杂度均为\2(V N),其中时间复杂度应该已经不能
再优化了,但空间复杂度却可以优化到\2(N)1.
先考虑上面讲的基本思路如何实现,肯定是有一个主循环i=1..N,每次算出来二维数组f[i][0..V]的
所有值.那么,如果只用一个数组f[0..V],能不能保证第i次循环结束后f[v]中表示的就是我们定
义的状态f[i][v]呢?f[i][v]是由f[i-1][v]和f[i-1][v-c[i]]两个子问题递推而来,能否保证在推f[i][v]时(也
即在第i次主循环中推f[v]时)能够得到f[i-1][v]和f[i-1][v-c[i]]的值呢?事实上,这要求在每次主循环
中我们以v=V..0的顺序推f[v],这样才能保证推f[v]时f[v-c[i]]保存的是状态f[i-1][v-c[i]]的值.伪代码
如下:
()
1 for i 1 to N
2 do for v V to 0
3 do f[v]=maxff[v],f[v-c[i]]+w[i]g;
其中的f[v] = maxff[v]; f[vc[i]]g一句恰就相当于我们的转移方程f[i][v] = maxff[i1][v]; f[i
1][v c[i]]g,因为现在的f[v-c[i]]就相当于原来的f[i 1][v c[i]].如果将v的循环顺序从上面的逆
序改成顺序的话,那么则成了f[i][v]由f[i][v-c[i]]推知,与本题意不符,但它却是另一个重要的背包
问题P02最简捷的解决方案,故学习只用一维数组解01背包问题是十分必要的.
1原文为O
1
算法分析与设计题目 请求解0/1/2背包问题:有1个背包、其容量为C,有n种物品(每个物品种类i都自己的重量wi和价值v
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