hh还是《算法笔记》中的专题,在271页。
问题:有n件物品已知每件的重量w[i],价值c[i],现在需要选出若干物品放入一个容积为V的背包中,使得选入背包的物品重量和不超过V的前提下,让背包中的物品价值和最大,求最大价值(1<=n<=20)。
这里采用的思想是深度优先搜索,实现方法是递归法。
递归式是对每个物品都有选和不选两种操作(岔路口);
选择,则当前总重量和总价值都加上当前物品的重量的价值,否则不加。
递归边界就是处理完全部的物品(死胡同)。
在所有可能的方案都枚举之后,再选出符合两个条件的情况:
1.选中的物品重量和不超过V;2.背包中物品价值最大。
输入:n件物品 V容积
n件物品的重量
n件物品的价值
输出:最大价值(最优值)
(这里我加了一点,可以输出最优解(每个被选中物品的价值))
(记录最优解的方法见《算法笔记》273页,利用STL容器vector(变长数组)(见191页)temp存放临时方案,ans存放当前最好方案)
代码如下:
// 深度优先搜索解决背包问题
#include<stdio.h>
#include<vector>
using namespace std;
vector<int> temp,ans;
int w[30];
int c[30];
int n,V=0;
int maxnum=0;
void DFS(int index,int numW,int numC)
{
if(index==n)//死胡同
{
if(numW<=V&&numC>maxnum)
{
maxnum=numC;//更新最大价值
ans=temp;//更新最优方案
}
return;
}
//选index号数
temp.push_back(c[index]);//把当前物品价值加入temp中
DFS(index+1,numW+w[index],numC+c[index]);
temp.pop_back();//分支结束后把c[index]从temp中除去,使它不影响“不选index”这条分支
//不选index号数
DFS(index+1,numW,numC);
}
int main()
{
scanf("%d%d",&n,&V);
for(int i=0;i<n;i++)
{
scanf("%d",&w[i]);
}
for(int i=0;i<n;i++)
{
scanf("%d",&c[i]);
}
DFS(0,0,0);
printf("%d\n",maxnum);
for(int i=0;i<ans.size();i++)
{
printf("%d ",ans[i]);
}
return 0;
}
输入数据:
5 8
3 5 1 2 2
4 5 2 1 3
输出结果:
10
4 2 1 3
经检验,结果正确。
不足:很明显这个题的最佳方案不止一种,4 2 1 3和 5 2 3都符合要求,但只输出了一个,所以我认为这种利用vector的方法适用于最优解仅一个的题目。
目前我也没有掌握输出所有最优解的方法,我只是把273页的方法和背包结合到了一起。书上确实有一句话“数据保证这样的方案唯一”。
当然,如果仅仅输出一个最优值,那么剪枝法更值得一试。
进入岔路2“选第index件物品”的条件是:加入第index件物品之后未超过容量V(272页,感兴趣的可以照书敲敲试试)。
感谢阅读。