数据结构:0/1背包问题
0/1背包问题
题目描述
有N件物品和一个容量为V 的背包。放入第i件物品耗费的费用是Ci1,得到 的价值是Wi 。求解将哪些物品装入背包可使价值总和最大?
基本思路
这是最基础的背包问题,特点是:每种物品仅有一件,可以选择放或不放。
用子问题定义状态:即F [i, v]表示前i件物品恰放入一个容量为v的背包可 以获得的最大价值。
则其状态转移方程便是:
这个方程非常重要,基本上所有跟背包相关的问题的方程都是由它衍生出来的。
“将前i件物品放入一个容量为v的背包中”,这个子问题,若只考虑第i件物品放不放,那么就可以转变为一个只与前i-1件物品相关的问题。
——如果不放第i件物品,那么问题就转化 为“前i − 1件物品放入容量为v的背包中”,价值为F [i − 1, v]
——如果放第i件物品,那么问题就转换 为前i − 1件物品放入剩下的容量为v − Ci的背包中,此时能获得的最大价值就是F [i − 1, v − Ci]再加上通过放入第i件物品获得的价 值Wi 。
Java题解-DFS
class Solution{
//物品重量
private int[] weights={1,2,3,4};
//物品价值
private int[] values ={6,5,4,3};
//背包重量
private int MaxWeight = 9;
//物品数量
private int NumOfItems = 4;
//答案
int ans;
public int knapsack01DFS(int V,int[] weights, int[] values)
{
ans = 0;
DFS(0,0,0);
return ans;
}
public void DFS(int s,int cur_v,int cur_w)
{
ans = Math.max(cur_v,ans);
if(s==NumOfItems)
return;
for(int i=s;i<weights.length;i++)
{
if(cur_w+weights[i]<=MaxWeight)
DFS(i+1,cur_v+values[i],cur_w+weights[i]);
}
}
}
Java题解-DP
public int knapsack(int W, int N, int[] weights, int[] values) {
int[][] dp = new int[N + 1][W + 1];
for (int i = 1; i <= N; i++) {
int w = weights[i - 1], v = values[i - 1];
for (int j = 1; j <= W; j++) {
if (j >= w) {
dp[i][j] = Math.max(dp[i - 1][j], dp[i - 1][j - w] + v);
} else {
dp[i][j] = dp[i - 1][j];
}
}
}
return dp[N][W];
}