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背包问题
题目
有N件物品和一个容量为W的背包。第Ni件物品的重量是w[i],价值是v[i]。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[Ni][Wi]表示前Ni件物品恰放入一个容量为Wi的背包可以获得的最大价值。则其状态转移方程便是:
f[Ni][Wi]=max{f[Ni-1][Wi],f[Ni-1][Wi-w[i]]+v[i]}
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。所以有必要将它详细解释一下:“将前Ni件物品放入容量为W的背包中”这个子问题,若只考虑第Ni件物品的策略(放或不放),那么就可以转化为一个只牵扯前Ni-1件物品的问题。如果不放第Ni件物品,那么问题就转化为“前Ni-1件物品放入容量为Wi的背包中”,价值为f[Ni-1][Wi];如果放第Ni件物品,那么问题就转化为“前Ni-1件物品放入剩下的容量为W-w[i]的背包中”,此时能获得的最大价值就是f[Ni-1][W-w[i]]再加上通过放入第i件物品获得的价值w[i]。
例:背包容量W=10 物品数量N=4 对应的重量 w=[5,4,6,3] 价值 v=[10,40,30,50] 求最大价值
两个循环:
for Ni=0~N
for Wi=0~W
f[Ni][Wi]=max{f[Ni-1][Wi],f[Ni-1][Wi-w[i]]+v[i]}
for Ni=0~N 在第Ni个外循环下,计算前Ni个物品,放在背包容量为Wi(Wi=0~W 每个外循环下 处理W个子背包问题)下的最大值
for Wi=0~W 对容量为Wi(0~W)的每个背包,第Ni个物品可放可不放,所获得的最大价值为 放或者不放两种情况下的最大值
f[Ni][Wi]=max{f[Ni-1][Wi],f[Ni-1][Wi-w[i]]+v[i]}
f[N][W] 为问题的解,前N个物品 放在容量为W的背包中 能取得的最大价值
参考自:http://love-oriented.com/pack/P01.html
背包问题