0-1背包问题的动态规划解法

本文深入探讨了0-1背包问题的解决方法,通过最优子结构性质揭示了如何选择装入背包中的物品以实现最大价值。利用动态规划算法,逐步优化决策过程,确保在给定容量下获取最高价值。

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0-1背包问题:给定n种物品和一个背包,物品i的重量为w[i],其价值为v[i],背包的容量为c,应该如何选装入背包中的物品,使得背包中物品的总容量最大?

最优子结构性质:

       设(x[1],x[2],...x[i])是背包容量为C时的最优解,则(x[1],x[2],...,x[i-1])是背包容量为C-x[i]w[i]的最优解。

       如果不是,则假设(y[1],y[2],y[i-1])是背包容量为C-x[i]w[i[的最优解

       =>y[1]v[1]+y[2]v[2]+...+y[i-1]v[i-1] >= x[1]v[1]+x[2]v[2]+...+x[i-1]v[i-1];(y[1]w[1]+y[2]w[2]+...+y[i-1]w[i-1]<=C-x[i]w[i])

       =>y[1]v[1]+y[2]v[2]+...+y[i-1]v[i-1]+x[i]v[i]>=x[1]v[1]+x[2]v[2]+...+x[i-1]v[i-1]+x[i]y[i] 且y[1]w[1]+y[2]w[2]+...+x[i]w[i]+x[i]w[i]<=C

       =>(y[1],y[2],...y[i-1],x[i])是原问题的最优解,与假设矛盾。

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