读书笔记 ---- 0 - 1背包相关问题
/** 0-1 背包问题:经典动态规划入门题 记忆化搜索方法:静态记录下递归过程中的状态值,避免重复计算 在 n 个重量和价值分别是 wi 和 vi 的物品中挑选,使得物品重量总和 不超过 W, 并且让其价值总和尽量大 问题规模: 1 <= n <= 100 1 <= wi,vi <= 100 1 <= W <= 10000 状态转移方程: dp(i,S) = dp(i - 1, S - w[i]) + v[i]; // S - w[i] >= 0 */ #include <queue> #include <cstdio> #include <cstring> #include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; typedef long long LL; const int MAXW = 10000 + 5; const int N = 100 + 5; int n,W; int w[N],v[N]; int d[N][MAXW]; int dp(int i, int S) { int &ans = d[i][S]; if(ans != -1) return ans; ans = 0; if(i == 0) return ans; if(S - w[i] >= 0) ans =max(dp(i - 1, S), dp(i - 1, S - w[i]) + v[i]); else ans =dp(i-1, S); return ans; } void solve() { scanf("%d%d", &n, &W); for(int i = 1; i <= n ; i++) scanf("%d", w[i]); for(int i = 1; i <= n; i++) scanf("%d", v[i]); memset(d, -1, sizeof(d)); dp(n, W); } int main() { solve(); return 0; }
/** 0-1 背包问题:经典动态规划入门题 在 n 个重量和价值分别是 wi 和 vi 的物品中挑选,使得物品重量总和 不超过 W, 并且让其价值总和尽量大 问题规模: 1 <= n <= 100 1 <= wi,vi <= 100 1 <= W <= 10000 状态转移方程: dp[i][j] = dp[i-1][j-w[i]] + v[i]; // j - w[i] >= 0 */ #include <queue> #include <cstdio> #include <cstring> #include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; typedef long long LL; const int MAXW = 10000 + 5; const int N = 100 + 5; int n,W; int w[N],v[N]; int dp[N][MAXW]; void solve() { scanf("%d", &n, &W); for(int i = 1; i <= n ; i++) scanf("%d", w[i]); for(int i = 1; i <= n; i++) scanf("%d", v[i]); memset(d, 0, sizeof(d)); for(int i = 1; i <= n; i++) { for(int j = 0; j <= W; j++) { if(j < w[i]) dp[i][j] = dp[i-1][j]; else dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i-1][j - w[i]] +v[i]); } } printf("%d\n", dp[n][W]); } int main() { solve(); return 0; }
/** 在 n 种重量和价值分别是 wi 和 vi 的物品中挑选,使得物品重量总和 不超过 W, 并且让其价值总和尽量大 问题规模: 1 <= n <= 100 1 <= wi,vi <= 100 1 <= W <= 10000 0-1背包:每种物品只有一个 状态转移方程:dp[i][j] = max(dp[i-1][j] ,dp[i-1][j-w[i]]+v[i]); 0-1背包的状态更新只跟上一层的考虑有关系 完全背包:每种物品有无数个 状态转移方程:dp[i][j] = max(dp[i-1][j],dp[i][j-w[i]]+v[i]); 完全背包在本层中,需要考虑 对选择过本层物品后更新的状态 的使用, 所以在实现上有所差别 */ #include <queue> #include <cstdio> #include <cstring> #include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; typedef long long LL; const int MAXW = 10000 + 5; const int N = 100 + 5; int n,W; int w[N],v[N]; int dp[MAXW]; /** 都使用一维数组来写 */ void solve_01() { scanf("%d", &n, &W); for(int i = 1; i <= n ; i++) scanf("%d", w[i]); for(int i = 1; i <= n; i++) scanf("%d", v[i]); memset(d, 0, sizeof(d)); for(int i = 1; i <= n; i++) { for(int j = W; j >= 0; j--) { //这里使用的数据都是没有更新过的上层数据 if(j >= w[i]) dp[j] = max(dp[j], dp[j - w[i]] +v[i]); } } printf("%d\n", dp[n][W]); } void solve_entire() { scanf("%d", &n, &W); for(int i = 1; i <= n ; i++) scanf("%d", w[i]); for(int i = 1; i <= n; i++) scanf("%d", v[i]); memset(d, 0, sizeof(d)); for(int i = 1; i <= n; i++) { for(int j = 0; j <= W; j++) { //这里使用的数据都是有更新过的上层数据 if(j >= w[i]) dp[j] = max(dp[j], dp[j - w[i]] +v[i]); } } printf("%d\n", dp[n][W]); } int main() { solve_01(); return 0; }
/** 在 n 个重量和价值分别是 wi 和 vi 的物品中挑选,使得物品重量总和 不超过 W, 并且让其价值总和尽量大 问题规模: 1 <= n <= 100 1 <= vi <= 100 1 <= wi <= 1e7 1 <= W <= 1e9 这题的重量的数量级比普通的背包扩大了10000倍,所以再使用之前的算法 枚举重量状态O(n*W),次数量到达1e11,这将不是1s可以跑出来的方法。 所以改变策略,状态描述为dp[i][j],考虑前i个物品价值总和为j的最小重量, 状态转移方程: dp[i][j] = min(dp[i-1][j], dp[i-1][j-v[i]]+w[i]); 然后从所有的价值状态中,找到重量合法的最大价值 */ #include <queue> #include <cstdio> #include <cstring> #include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; typedef long long LL; const int MAXW = 1e9 + 5; const int MAXV = 1e5 + 5; const int N = 100 + 5; int n,W; int w[N],v[N]; int dp[N][MAXV]; void solve_entire() { int maxv = 0; scanf("%d", &n, &W); for(int i = 1; i <= n ; i++) scanf("%d", w[i]); for(int i = 1; i <= n; i++) { scanf("%d", v[i]); maxv += v[i]; } memset(d, 0x3f, sizeof(d)); for(int i = 1; i <= n; i++) { for(int j = 0; j <= maxv; j++) { if(j < v[i]) dp[i][j] = dp[i-1][j]; else dp[i][j] = min(dp[i-1][j], dp[i-1][j-v[i]]+w[i]); } } int ans = maxv; for(int i = maxv; i >= 0; i--) { if(dp[n][j] <= W) { ans = j; break; } } printf("%d\n", ans); } int main() { solve(); return 0; }
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