第7周作业1——背包问题

作业要求：戳我


背包问题。对上文中提到的背包问题提供的表1（数据文件下载Knapsack.txt，第一行为背包总重量15，物品数量5；第2-6行，分别为第1-5件物品的重量与价值），W=15，编程计算最终背包所装物品的编号、总重量与总价值。要求能够把构造的二维表格输出到文件KnapsackResult.txt中。

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/**
* 背包问题。对背包问题提供的表1（数据文件下载http://pan.baidu.com/s/1i3BlnSD，第一行为背包总重量15，物品数量5；第2-6行，分别为第1-5件物品的重量与价值），
* W=15，编程计算最终背包所装物品的编号、总重量与总价值。
* 要求能够把构造的二维表格输出到文件KnapsackResult.txt中。
*/
package org.geolem.source.knapsack;

import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.Writer;
import java.util.Scanner;

/**
* @author yanghuazhi
*
*/
public class Knapsack {

/**
*
* @param W 背包可容纳的最大重量
* @param n 物品数量
* @param K 存储背包问题的二维数组
* @param wv wv[i][0]=w(该物品的重量) , wv[i][1]=v(该物品的价值) , 0<=i<=n
* @return
*/
public int[][] getArray(int W, int n, int wv[][]){
//第一行和第一列的所有值为0
int[][] K = new int[W + 1][n + 1];

for(int j = 1; j <= n; j ++){
for(int w = 1; w <= W; w ++){
int maxW = wv[j - 1][0];
if(maxW>w){
K[w][j] = K[w][j - 1];
}else{
K[w][j] = max(K[w][j - 1],K[w - maxW][j - 1] + wv[j - 1][1]);
}
}
}
return K;
}

public int max(int a, int b){
return a > b ? a : b;
}

public static int[] getIsTaked(int[][] wv,int[][] K,int W,int n){
/* 下标为0的数组值存储放到背包里的物品总价值
从下标1开始记录该物品编号是否放入背包中(下标即为物品的编号),
1是放入,0是不放入 */
int isTaked[] = new int[n + 1];

int w = W;
for(int j = n;j > 0;j --){
if(K[w][j] > K[w][j - 1]){
isTaked[j] = 1;
w = w - wv[j-1][0];
if(w<0) break;
}
}

//计算放入背包的物品总重量
int sumW = 0;
for(int j = 1;j <= n;j ++){
if(isTaked[j] == 1){
sumW += wv[j-1][0];
}
}
isTaked[0] = sumW;
return isTaked;
}

public static void main(String[] args) throws IOException {
Scanner scanner = new Scanner(Knapsack.class.getResourceAsStream("Knapsack.txt"));
Writer out = new FileWriter(new File("KnapsackResult.txt"));

//第一行为背包总重量15，物品数量5
int W = scanner.nextInt(), n = scanner.nextInt();
//将每个物品的重量和价值保存到数组wv
int wv[][] = new int
[2];
for(int i = 0; i < n; i ++){
wv[i][0] = scanner.nextInt();
wv[i][1] = scanner.nextInt();
}

Knapsack knapsack = new Knapsack();
int K[][] = knapsack.getArray(W, n, wv);

//将背包问题的二维表格保存到问文件KnapsackResult.txt
for(int w = 0; w <= W; w ++){
for(int j = 0; j <= n; j ++){
out.write(K[w][j]+"\t");
}
out.write("\r\n");
}
out.close();
scanner.close();

int[] isTaked = getIsTaked(wv, K, W, n);
System.err.println("放入背包中的物品总重量为: "+isTaked[0]);

System.err.println("放入背包中的物品编号为: ");
for(int No=1; No<isTaked.length; No++){
if(isTaked[No] == 1) System.err.print(No + "\t");
}

}

}