【算法与数据结构】——动态规划(1)

柔情只为你懂 2022-09-01 14:47 549阅读 0赞

经典01背包问题

一共有N件物品,第i(i从1开始)件物品的重量为w[i],价值为v[i]。在总重量不超过背包承载上限W的情况下,能够装入背包的最大价值是多少?

dp[i][j]表示将前i件物品装进限重为j的背包可以获得的最大价值, 0<=i<=N, 0<=j<=W

状态转移方程

dp[i][j] = max(dp[i−1][j], dp[i−1][j−w[i]]+v[i]) // j >= w[i]

dp[i][j] = dp[i-1][j] //j < w[i]

由上述状态转移方程可知,dp[i][j]的值只与dp[i-1][0,…,j-1]有关,所以我们可以采用动态规划常用的方法(滚动数组)对空间进行优化(即去掉dp的第一维)。需要注意的是,为了防止上一层循环的dp[0,…,j-1]被覆盖,循环的时候 j 只能逆向枚举(空间优化前没有这个限制),伪代码为:

  1. // 01背包问题伪代码(空间优化版)
  2. dp[0,...,W] = 0
  3. for i = 1,...,N
  4. for j = W,...,w[i] // 必须逆向枚举!!!
  5. dp[j] = max(dp[j], dp[jw[i]]+v[i])

完全背包

问题:给定n种物品,每种物品都有重量wi和价值vi,物品数量没有限制。背包容量为W,求解在不超过背包容量的情况下如何放置物品,使背包中物品的价值之和最大。
发话少说上代码:

  1. for(int i = 1;i <= n;i++)
  2. {
  3. for(int j = w[i];j <= W;j++)//正序循环
  4. {
  5. dp[j] = max(dp[j],dp[j-w[i]]+v[i]);
  6. }
  7. }

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