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背包问题全解
类型一:可分割性的物品
此类型为贪心问题
背包问题
时间限制:3000 ms | 内存限制:65535 KB
难度:3
- 描述
- 现在有很多物品(它们是可以分割的),我们知道它们每个物品的单位重量的价值v和重量w(1<=v,w<=10);如果给你一个背包它能容纳的重量为m(10<=m<=20),你所要做的就是把物品装到背包里,使背包里的物品的价值总和最大。
- 输入
- 第一行输入一个正整数n(1<=n<=5),表示有n组测试数据;
随后有n测试数据,每组测试数据的第一行有两个正整数s,m(1<=s<=10);s表示有s个物品。接下来的s行每行有两个正整数v,w。 - 输出
- 输出每组测试数据中背包内的物品的价值和,每次输出占一行。
- 样例输入
1 3 15 5 10 2 8 3 9
- 样例输出
65
方法一:对物品按单位价值进行排序,依次选单位价值最大的
#include<cstdio> #include<vector> #include<algorithm> using namespace std; struct node { int v,w; }; bool cmp(node a,node b) { return a.v>b.v; } int main() { int n; scanf("%d",&n); while(n--) { vector<node> vec; int s,m; scanf("%d%d",&s,&m); int i; for(i=0;i<s;i++) { node temp; scanf("%d%d",&temp.v,&temp.w); vec.push_back(temp); } sort(vec.begin(),vec.end(),cmp); int total=0; for(i=0;i<vec.size();i++) if(m>=vec[i].w) { total+=vec[i].w*vec[i].v; m-=vec[i].w; } else { total+=vec[i].v*m; m=0; break; } printf("%d\n",total); } return 0; }
方法二:类型于DP
#include<stdio.h> #define max(a,b) a>b?a:b int main() { int n,s,m,v,w,i,j,k; scanf("%d",&n); while(n--) { int DP[25]={0}; scanf("%d %d",&s,&m); for(i=0;i<s;i++) { scanf("%d %d",&v,&w); for(k=0;k<w;k++) for(j=m;j>0;j--) DP[j]=max(DP[j-1]+v,DP[j]); } printf("%d\n",DP[m]); } }
类型二:不可分割的物品且每个物品可以拿多次
完全背包
时间限制:3000 ms | 内存限制:65535 KB
难度:4
- 描述
直接说题意,完全背包定义有N种物品和一个容量为V的背包,每种物品都有无限件可用。第i种物品的体积是c,价值是w。求解将哪些物品装入背包可使这些物品的体积总和不超过背包容量,且价值总和最大。本题要求是背包恰好装满背包时,求出最大价值总和是多少。如果不能恰好装满背包,输出NO
- 输入
- 第一行: N 表示有多少组测试数据(N<7)。
接下来每组测试数据的第一行有两个整数M,V。 M表示物品种类的数目,V表示背包的总容量。(0<M<=2000,0<V<=50000)
接下来的M行每行有两个整数c,w分别表示每种物品的重量和价值(0<c<100000,0<w<100000) - 输出
- 对应每组测试数据输出结果(如果能恰好装满背包,输出装满背包时背包内物品的最大价值总和。 如果不能恰好装满背包,输出NO)
- 样例输入
2 1 5 2 2 2 5 2 2 5 1
- 样例输出
NO 1
#include<stdio.h> #include<string.h> #define max(a,b) (a)>(b)?(a):(b) int main() { int n,m,v,i,j,d[50005],a,b; scanf("%d",&n); while(n--) { scanf("%d%d",&m,&v); memset(d,-100,sizeof(d));//注意这里的初值
d[0]=0;//非常关键 for(i=0;i<m;i++) { scanf("%d%d",&a,&b); for(j=a;j<=v;j++)//如果一个物品可以拿多次,则这里为升序。 d[j]=max(d[j-a]+b,d[j]); } if(d[v]<0) printf("NO\n"); else printf("%d\n",d[v]); } return 0; }
类型三:物品不可分割且只能拿一次
苹果
时间限制:3000 ms | 内存限制:65535 KB
难度:3
- 描述
ctest有n个苹果,要将它放入容量为v的背包。给出第i个苹果的大小和价钱,求出能放入背包的苹果的总价钱最大值。
- 输入
- 有多组测试数据,每组测试数据第一行为2个正整数,分别代表苹果的个数n和背包的容量v,n、v同时为0时结束测试,此时不输出。接下来的n行,每行2个正整数,用空格隔开,分别代表苹果的大小c和价钱w。所有输入数字的范围大于等于0,小于等于1000。
- 输出
- 对每组测试数据输出一个整数,代表能放入背包的苹果的总价值。
- 样例输入
3 3 1 1 2 1 3 1 0 0
- 样例输出
2
#include <stdio.h> #include <string.h> int result[1005]; int main() { int T; int N,V; int i,j; while(scanf("%d %d",&N,&V)&&(N+V)) { int weight[1001],value[1001]; for (i=1;i<=N;i++) { scanf("%d",&weight[i]); scanf("%d",&value[i]); } memset(result,0,sizeof(result));//注意初值为零 for (i=1;i<=N;i++) for(j=V;j>=weight[i];j--)//注意拿一次这里为降序 if (result[j-weight[i]]+value[i]>result[j]) result[j] = result[j-weight[i]]+value[i]; printf("%d\n",result[V]); } return 0; }
总结:
如果单纯的求最大值,则结果数组初始化为零。
如果题目要求装不满背包则输出No,则结果数组需要初始化为一个极小的负值,假设背包容量为V,最后判断D[V]的正负,若为正,则恰好能装满背包,为负,则不能装满背包。
如果一个物品可以拿多次,则为升序
如果一个物品可以拿一次,则为降序
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