深度搜索 DFS 入门:图解简单的背包问题(手工模拟整个递归过程)

本文探讨了在有限背包容量下,如何从一系列具有不同重量和价值的物品中选择,以实现背包价值最大化的问题。通过递归算法进行深度优先搜索,并采用剪枝策略提高效率。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

例子来自 《算法笔记》P271 页

在 n 件物品中,每件物品的重量为 w[i], 价值为 c[i]。现在需要选出若干件物品放入一个容量为 V 的背包中,使得在选入背包的的物品重量和不超过容量 V 的前提下,让背包中的物品价值之和最大,求最大价值。(1<=n<=20)
示例输入:

5 8 //5件物品 背包容量为 8
3 5 1 2 2 //重量分别为 3 5 1 2 2
4 5 2 1 3 //价值分别为 4 5 2 1 3

示例输出:

10

源码:

#include <iostream>
using namespace std;
const int maxn = 30;
int n, V, maxValue = 0; //数目,容量,最大价值
int w[maxn], c[maxn];
void DFS(int index, int sumW, int sumC) {
	if (index == n) {
		if (sumW <= V && sumC > maxValue) {
			maxValue = sumC; //renew 
		}
		return;
	}
	//岔道口
	DFS(index + 1, sumW, sumC);//不选第 index
	DFS(index + 1, sumW + w[index], sumC + c[index]);//选第 index 
}
//剪枝 
void DFS2(int index, int sumW, int sumC) {
	if (index == n) {
		return;
	}
	//岔道口
	DFS2(index + 1, sumW, sumC);//不选第 index
	if (sumW + w[index] <= V) {
		if (sumC + c[index] > maxValue) {
			maxValue = sumC; //renew 
		}
		DFS2(index + 1, sumW + w[index], sumC + c[index]);//选第 index 
	}

}

int main() {
	scanf("%d%d", &n, &V);//物品个数,背包容量
	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", maxValue);

	return 0;
}

草稿纸上手工模拟递归的全过程(一张纸画不下,顺序4张):
1234

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