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    广大菜鸟的博客:完全背包问题的解决

    作者:[db:作者] 时间:2021-09-16 22:24

    1、测试案例一:

    https://www.acwing.com/problem/content/3/

    	有 N 种物品和一个容量是 V 的背包,每种物品都有无限件可用。
    	第 i 种物品的体积是 vi,价值是 wi。
    	求解将哪些物品装入背包,可使这些物品的总体积不超过背包容量,且总价值最大,输出最大价值。
    	输入格式
    	第一行两个整数,N,V,用空格隔开,分别表示物品种数和背包容积。
    	接下来有 N 行,每行两个整数 vi,wi,用空格隔开,分别表示第 i 种物品的体积和价值。
    	输出格式
    	输出一个整数,表示最大价值。
    	数据范围
    	0<N,V≤1000
    	0<vi,wi≤1000
    	输入样例
    	4 5
    	1 2
    	2 4
    	3 4
    	4 5
    	输出样例:
    	10
    

    1.1 3层循环暴力算法:Time Limit Exceeded

    #include<iostream>
    #include<algorithm>
    using namespace std;
    const int N = 1100;
    int f[N][N], v[N], w[N];
    int main() {
    	int n, m,i,j,k;
    	cin >> n >> m;
    	for (i = 1; i <= n; i++) cin >> v[i] >> w[i];	// 体积和价值
    	for (i = 1; i <= n; i++)				// 前i类
    		for (j = 1; j <= m; j++)			// 容积
    			for (k = 0; k * v[i] <= j; k++)	// 第i类物品被容积允许的数量
    				f[i][j] = max(f[i][j], f[i - 1][j - k * v[i]] + k * w[i]);
    	cout << f[n][m];
    	return 0;
    }
    

    1.2、二维数组动态规划

    f(i,j) = max( f(i,j),f(i,j-ui)+wi)

    #include<iostream>
    #include<algorithm>
    using namespace std;
    const int N = 1100;
    int f[N][N], v[N], w[N];
    int main() {
    	int n, m,i,j,k;
    	cin >> n >> m;
    	for (i = 1; i <= n; i++) cin >> v[i] >> w[i];	// 体积和价值
    	for (i = 1; i <= n; i++) {			// 前i类
    		for (j = 0; j <= m; j++) {			// 容积
    			f[i][j] = f[i - 1][j];
    			if (j >= v[i])
    				f[i][j] = max(f[i][j], f[i][j - v[i]] + w[i]);
    		}
    	}
    	cout << f[n][m];
    	return 0;
    }
    

    在这里插入图片描述

    1.3、一维数组动态规划

    #include<iostream>
    #include<algorithm>
    using namespace std;
    const int N = 1100;
    int f[N], v[N], w[N];
    int main() {
    	int n, m, i, j, k;
    	cin >> n >> m;
    	for (i = 1; i <= n; i++) cin >> v[i] >> w[i];	// 体积和价值
    
    	for (i = 1; i <= n; i++)					// 物品类数
    		for (j = v[i]; j <= m; j++) {			// 容积
    				f[j] = max(f[j], f[j - v[i]] + w[i]);
    		}
    
    	cout << f[m];
    	return 0;
    }
    

    在这里插入图片描述

    2、测试案例二:

    http://poj.org/problem?id=1384

    	Sample Input:(今加注释处理方便理解)
    		3	#测试案例数量
    		
    		10 110	#  1 <= E <= F <= 10000	金额取值范围
    		2	# 1 <= N <= 500		种类
    		1 1	# 1 <= P <= 50000, 1 <= W <= 10000 金额,价格
    		30 50 # 1 <= P <= 50000, 1 <= W <= 10000 金额,价格
    
    		10 110
    		2
    		1 1
    		50 30
    
    		1 6
    		2
    		10 3
    		20 4
    	Sample Output:
    		The minimum amount of money in the piggy-bank is 60.
    		The minimum amount of money in the piggy-bank is 100.
    		This is impossible.
    		
    	输入输入包含T个测试用例。
    	它们的数量(T)在输入文件的第一行上给出。
    	每个测试用例均以包含两个整数E和F的行开头。它们表示空猪和装满硬币的猪的重量。
    	两种重量均以克为单位。
    	没有猪的重量超过10公斤,这意味着1 <= E <= F <= 10000。
    	在每个测试用例的第二行,都有一个整数N(1 <= N <= 500)给出该数字给定货币使用的各种硬币的集合。
    	紧随其后的是N行,每行指定一种硬币类型。这些行分别包含两个整数Pand W(1 <= P <= 50000,1 <= W u <= 10000)。 P是硬币的货币单位价值,W是重量(克)。
    
    #include<iostream>
    #include<math.h>
    #define N 500
    #define inf 10000000
    #define MAX_F 10000
    using namespace std;
    
    int dp[MAX_F + 1];
    int p[N + 1];
    int w[N + 1];
    int main() {
    	int time;
    	cin >> time;
    	while (time--) {
    		int e, f, n, m;
    		cin >> e >> f;	// 它们表示空猪和装满硬币的猪的重量
    		m = f - e;	// 容积限制
    		cin >> n;	// 硬币种类
    		for (int i = 1; i <= n; i++) {
    			cin >> p[i] >> w[i];	// P是硬币的货币单位价值,W是重量(克)。
    		}
    		for (int i = 0; i <= m; i++) {
    			dp[i] = inf;
    		}
    		dp[0] = 0;
    		for (int i = 1; i <= n; i++) {
    			for (int j = w[i]; j <= m; j++) {
    				dp[j] = min(dp[j], dp[j - w[i]] + p[i]);
    			}
    		}
    		if (dp[m] == inf) {
    			cout << "This is impossible." << endl;
    		}
    		else {
    			cout << "The minimum amount of money in the piggy-bank is " << dp[m] << "." << endl;
    		}
    	}
    	system("pause");
    	return 0;
    }
    

    在这里插入图片描述

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