第7周作业1——背包问题。

（1）背包问题。对上文中提到的背包问题提供的表1（数据文件下载Knapsack.txt，第一行为背包总重量15，物品数量5；第2-6行，分别为第1-5件物品的重量与价值），W=15，编程计算最终背包所装物品的编号、总重量与总价值。要求能够把构造的二维表格输出到文件KnapsackResult.txt中。

package bagquestion;

import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.Scanner;


public class bag {

	private int[] v;//存储物品的价值
	private int[] w;//存储物品的重量 
	private int allWeight;//背包容纳重量
	private int allNum;//物品数量
	private int fValue[][];//fValue[i][j]存储前i个物品的重量为j的最大价值
	public bag(int allWeight,int allNum){
		this.allNum=allNum;
		this.allWeight=allWeight;
		this.v=new int[allNum];
		this.w=new int[allNum];
		this.fValue=new int[allNum+1][allWeight+1];
	}
	
    public int[] getV() {
		return v;
	}

	public void setV(int[] v) {
		this.v = v;
	}

	public int[] getW() {
		return w;
	}

	public void setW(int[] w) {
		this.w = w;
	}

	public int[][] getfValue() {
		return fValue;
	}

	public void setfValue(int[][] fValue) {
		this.fValue = fValue;
	}
	
	public static void main(String[] args)  throws FileNotFoundException{
		// TODO Auto-generated method stub

		Scanner sc = new Scanner(new File("src/Knapsack.txt"));		
		
		PrintWriter pw = new PrintWriter(new File("src/Knapsack.txt"));

		int allWeight=sc.nextInt();//背包总重量
		int allNum=sc.nextInt();//物品数量
		bag kna= new bag(allWeight,allNum);//初始化背包
		int[] v=kna.getV();
		int[] w=kna.getW();
		int[][] fvalue=kna.getfValue();
		int i=1;
		for(i=1;i<=allNum;i++)
		{//初始化物品价值数组和重量数组
			w[i-1]=sc.nextInt();
			v[i-1]=sc.nextInt();
		}
		for(i=1;i<=allNum;i++)
		{
			fvalue[i][0]=0;
		}
		for(i=1;i<=allWeight;i++)
		{
			fvalue[0][i]=0;
		}
		for(i=1;i<=allNum;i++)
		{
			for(int j=1;j<=allWeight;j++){
				if(j<w[i-1]){
					fvalue[i][j]=fvalue[i-1][j];
				}else{
					fvalue[i][j]=Math.max(fvalue[i-1][j], fvalue[i-1][j-w[i-1]]+v[i-1]);
				}
			}
		}
		
		System.out.println("背包中物品的最大价值是："+fvalue[allNum][allWeight]);
		kna.traceBack(v, w, fvalue, allWeight, allNum);//求出物品编号和背包总重量
		System.out.println("构造的二维表格输出结果：");
		for(i=1;i<=allNum;i++)
		{//输出二维数组到文本文件KnapsackResult.txt中
			for(int j=1;j<=allWeight;j++)
			{
				System.out.print(fvalue[i][j]+" ");
				pw.print(fvalue[i][j]+" ");
			}					
			System.out.println();
			pw.println();			
		
			pw.close();
			sc.close();					
		}
	}
	public void traceBack(int[] v,int[] w,int[][] fvalue,int allWeight,int allNum)
	{
		int wupinNo[]=new int[allNum+1];
		int j=allWeight;
		for(int i=allNum;i>0;i--)
		{
			if(fvalue[i][j]>fvalue[i-1][j]){
				wupinNo[i]=1;
				j-=w[i-1];
				if(j<0){
					break;
				}
			}
		}
		int sumWeight=0;//记录背包的总重量
		System.out.println("背包中物品的编号是：");
		for(int i=1;i<=allNum;i++)
		{
			if(wupinNo[i]==1)
			{
				System.out.print(i+" ");
				sumWeight+=w[i-1];
			}
		}
		System.out.println();
		System.out.println("背包的总重量是："+sumWeight);		
	}
}