01背包問題
有N件物品和一個容量為V的背包。第i件物品的體積是c[i],價值是w[i]。求解將哪些物品裝入背包可使價值總和最大。
從這個題目中可以看出,01背包的特點就是:每種物品僅有一件完全背包問題算法,可以選擇放或不放。
其狀態轉移方程是:
f[i][v]=max{f[i-1][v],f[i-1][v-c[i]]+w[i]}
填表
要理解上面的那個公式,需要學會填表。
假設
n=5, C=13, w={4,5,4,3,10}, v={9,10,9,2,24}
公式說明
假如背包要放第i件物品,
此時如果不放第i件物品,那么問題就轉化為“前i-1件物品放入重量是w的背包中”,價值為f[i-1,j];
如果放第i件物品,那么問題就轉化為“前i-1件物品放入剩下的重量為j-Wi的背包中”完全背包問題算法,此時能獲得的最大價值就是f[i-1,j-Wi]再加上通過放入第i件物品獲得的價值Pi,此時只要比較f[i-1,j]和f[i-1,j-Wi]+Pi那個大就能獲取到背包里最大的價值是多少了。
代碼
public class Test {
public static int getMaxValue(int[] weight, int[] value, int w, int n) {
// 創建一個二維數組,橫列是物品的價值,豎列是物品的重量
int[][] table = new int[n + 1][w + 1];
for (int i = 1; i <= n; i++) { //物品
for (int j = 1; j <= w; j++) { //背包大小
if (weight[i] > j) {
//當前物品i的重量比背包容量j大,裝不下,肯定就是不裝
table[i][j] = table[i - 1][j];
} else {
//裝得下,Max{裝物品i, 不裝物品i}
table[i][j] = Math.max(table[i - 1][j], table[i - 1][j - weight[i]] + value[i]);
}
}
}
return table[n][w];
}
public static void main(String[] args) {
int n = 5, w = 13; //物品個數,背包容量
int[] value = {0,9,10,9,2,24}; //各個物品的價值
int[] weight = {0,4,5,4,3,10}; //各個物品的重量
System.out.println(getMaxValue(weight, value, w, n));
}
}
參考資料
往期精選
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