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01-package 解题报告

2009-08-24 01:21 120 查看

01-package

时间限制(普通/Java):1000MS/10000MS运行内存限制:65536KByte
总提交:32测试通过:7

http://acm.tzc.edu.cn/acmhome/problemdetail.do?&method=showdetail&id=2671

描述

给定一个背包的容量k,给定n个物品的体积和价值,物品不可分割,将n个物品中选若干个物品放入背包,求背包内物品的最大价值总和,在价值总和最大的前提下求背包内的最小物品个数c。

输入

第一行是一个整数t,表示测试数据的组数t。
对于每组测试数据,第一行是两个整数n和k,表示物品的个数和背包的容量;
接下来n行,每行两个整数,分别是物品的价值和体积。所有整数都不超过1000。

输出

输出背包内物品的最大价值v,在价值最大的前提下求背包内的最小物品个数c,中间用一个空格隔开。

样例输入

1
310
45
65
1010


样例输出

101



01背包问题动态规划详解2009-08-1116:02
这是我别人那贴来的怕自己忘了记录下来以后看呵呵
分类:学习相关
动态规划是用空间换时间的一种方法的抽象。其关键是发现子问题和记录其结果。然后利用这些结果减轻运算量。
比如01背包问题。

因为背包最大容量M未知。所以,我们的程序要从1到M一个一个的试。比如,开始任选N件物品的一个。看对应M的背包,能不能放进去,如果能放进去,并且还有多的空间,则,多出来的空间里能放N-1物品中的最大价值。怎么能保证总选择是最大价值呢?看下表。
测试数据:
10,3
3,4
4,5
5,6



c[i][j]数组保存了1,2,3号物品依次选择后的最大价值.
这个最大价值是怎么得来的呢?从背包容量为0开始,1号物品先试,0,1,2,的容量都不能放.所以置0,背包容量为3则里面放4.这样,这一排背包容量为4,5,6,....10的时候,最佳方案都是放4.假如1号物品放入背包.则再看2号物品.当背包容量为3的时候,最佳方案还是上一排的最价方案c为4.而背包容量为5的时候,则最佳方案为自己的重量5.背包容量为7的时候,很显然是5加上一个值了。加谁??很显然是7-4=3的时候.上一排c3的最佳方案是4.所以。总的最佳方案是5+4为9.这样.一排一排推下去。最右下放的数据就是最大的价值了。(注意第3排的背包容量为7的时候,最佳方案不是本身的6.而是上一排的9.说明这时候3号物品没有被选.选的是1,2号物品.所以得9.)
从以上最大价值的构造过程中可以看出。
f(n,m)=max{f(n-1,m),f(n-1,m-w
)+P(n,m)}这就是书本上写的动态规划方程.这回清楚了吗?
下面是实际程序:
#include<stdio.h>
intc[10][100];
intknapsack(intm,intn)
{
inti,j,w[10],p[10];
for(i=1;i<n+1;i++)
scanf("/n%d,%d",&w[i],&p[i]);
for(i=0;i<10;i++)
for(j=0;j<100;j++)
c[i][j]=0;
for(i=1;i<n+1;i++)
for(j=1;j<m+1;j++)
{
if(w[i]<=j)
{
if(p[i]+c[i-1][j-w[i]]>c[i-1][j])

c[i][j]=p[i]+c[i-1][j-w[i]];
else
c[i][j]=c[i-1][j];
}
elsec[i][j]=c[i-1][j];
}
return(c
[m]);

}
intmain()
{
intm,n;inti,j;
scanf("%d,%d",&m,&n);
printf("Inputeachone:/n");
printf("%d",knapsack(m,n));
printf("/n");
for(i=0;i<10;i++)
for(j=0;j<15;j++)
{
printf("%d",c[i][j]);
if(j==14)printf("/n");
}
system("pause");
}




分析:新想法。
经典的01背包是:list[i][j]=max(list[i-1][j-pack[i].c]+pack[i].v,list[i-1][j]);
现在要统计最大价值下的最小个数我的想法是每个矩阵的元素都记录当前的物品个数,新加进来的

list[i][j]=max(list[i-1][j-pack[i].c]+pack[i].v,list[i-1][j]);
就这句要换了....换成

if(j>=pack[i].c)//表示可以将第i个物品加入
{
//如果(要加入的物品价值+((当前背包容量-要加物品的容量)的背包价值))大于不加该物品的当前价值
if((list[i-1][j-pack[i].c]+pack[i].v)>list[i-1][j])
{
list[i][j]=list[i-1][j-pack[i].c]+pack[i].v;
num[i][j]=num[i-1][j-pack[i].c]+1;//把该物品加入
}
//如果(要加入的物品价值+((当前背包容量-要加物品的容量)的背包价值))等于不加该物品的当前价值
elseif((list[i-1][j-pack[i].c]+pack[i].v)==list[i-1][j])
{

//比较((当前背包容量-要加物品的容量)的背包物品数量+1与当前不加该物品时候的背包里物品数目取小的一个
num[i][j]=min(num[i-1][j],num[i-1][j-pack[i].c]+1);
}
}[/code]
代码参考:

#include<stdio.h>
#defineM300//M表示物品数目
#defineMAX399999999
#definemin(x,y)x>y?y:x
typedefstructin
{
intc;
intv;

}node;
nodepack[M];

intlist[M+1][500],num[M+1][500];

intdp_bb(nodepack[],intn,intc)//n表示输入物品个数,c表示背包容量
{

inti,mv,t=0,j;

for(i=0;i<=n;i++)//从1开始物品,now初始化
{
list[i][0]=0;

}

for(i=0;i<=c;i++)
{
num[0][i]=0;
list[0][i]=0;
}//完毕初始化

//核心代码
for(i=1;i<=n;i++)
{
for(j=1;j<=c;j++)
{
list[i][j]=list[i-1][j];
num[i][j]=num[i-1][j];
if(j>=pack[i].c)
{
if((list[i-1][j-pack[i].c]+pack[i].v)>list[i-1][j])
{
list[i][j]=list[i-1][j-pack[i].c]+pack[i].v;
num[i][j]=num[i-1][j-pack[i].c]+1;
}
elseif((list[i-1][j-pack[i].c]+pack[i].v)==list[i-1][j])
{
num[i][j]=min(num[i-1][j],num[i-1][j-pack[i].c]+1);

}

}

}

}

mv=list
[c];

returnmv;

}

intmain()
{
intn,c;
intmv;

intt,i;
scanf("%d",&t);

while(t--)
{

scanf("%d%d",&n,&c);
for(i=1;i<=n;i++)
{
scanf("%d%d",&pack[i].v,&pack[i].c);
}

mv=dp_bb(pack,n,c);

printf("%d%d/n",mv,num
[c]);

}

return0;
}[/code]
补充:

上面是用二维数组做的0-1背包的,其实一维的就可以完成了的。

从数组最后开始处理,处理起来完全一直。不过要注意下标从1开始都。

代码:

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#definemax_size1005
#defineT_size10005
#definemin(x,y)x>y?y:x
typedefstruct
{
intw,v;
}node;

nodething[T_size];
intdlist[max_size],num[max_size];

intmain()
{
intt,i,j,c,n;

scanf("%d",&n);
while(n--)
{
scanf("%d%d",&t,&c);
memset(dlist,0,sizeof(dlist[0])*(c+1));
memset(num,0,sizeof(num[0])*(c+1));

for(i=1;i<=t;i++)
{
scanf("%d%d",&thing[i].v,&thing[i].w);

}

for(i=t;i>=1;i--)
{
for(j=c;j>=thing[i].w;j--)
{

if(dlist[j]<(dlist[j-thing[i].w]+thing[i].v))
{
dlist[j]=dlist[j-thing[i].w]+thing[i].v;
num[j]=num[j-thing[i].w]+1;
}
elseif(dlist[j]==(dlist[j-thing[i].w]+thing[i].v))
{
num[j]=min(num[j-thing[i].w]+1,num[j]);
}

}
}
printf("%d%d/n",dlist[c],num[c]);

}
return0;
}
[/code]
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