完全背包

本文详细介绍了完全背包问题的定义及解决方法,通过动态规划的方法,给出了一维DP数组的实现方式,并对比了与01背包的区别。此外还总结了其他几种常见的动态规划问题模型。

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完全背包问题

有n种物品,每种物品的单件重量为w[i],价值为c[i]。现有一个容量为V的背包,问如何选取物品放入背包,
使得背包内物品的总价值最大。其中每种物品都有无穷件。

完全背包与01背包的唯一区别:完全背包的物品数量每种有无穷件,而01背包的物品数量每种只有1件。

令dp[i][v]表示前i件物品恰好放入容量为v的背包中能获得的最大价值

对每种物品有两种策略:

  1. 不放第i件物品,那么dp[i][v] = dp[i-1][v]
  2. 放第i件物品。dp[i][v] = dp[i][v-w[i]]+c[i]
    由此得出状态转移方程:
    dp[i][v] = max(dp[i-1][v],dp[i][v-w[i]]+c[i]) (1<=i<=n,w[i]<=v<=V)
    边界:dp[0][v] = 0(0<=v<=V)
    改写成一维形式:
    dp[v] = max(dp[v],dp[v-w[i]]+c[i]) (1<=i<=n,w[i]<=v<=V)
    边界:dp[v] = 0(0<=v<=V)
for(int i=1;i<=n;i++){
    for(int v=w[i];v<=V;v++){
    dp[v] = max(dp[v],dp[v-w[i]]+c[i]);
    }
}

常见dp问题的模型总结

  1. 最大连续子列和
    令dp[i]表示以A[i]作为末尾的连续序列的最大和。

  2. 最长不下降子序列(LIS)
    令dp[i]表示以A[i]结尾的最长不下降子序列长度

  3. 最长公共子序列(LCS)
    令dp[i][j]表示字符串A的i号位和字符串B的j号位之前的LCS长度

  4. 最长回文子串
    令dp[i][j]表示S[i]至S[j]所表示的子串是否是回文子串

  5. 数塔dp
    令dp[i][j]表示从第i行第j个数字出发的到达最底层的所有路径上所能得到的最大和

  6. DAG最长路
    令dp[i]表示从i号顶点出发能获得的最长路径长度

  7. 01背包
    令dp[i][v]表示前i件物品恰好放入容量为v的背包中能获得的最大价值

  8. 完全背包
    令dp[i][v]表示前i件物品恰好放入容量为v的背包中能获得的最大价值

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