【DP_背包专题】 背包九讲
这段时间看了《背包九讲》,在HUST VJUDGE上找到了一个题单,挑选了其中16道题集中做了下,选题全部是HDU上的题,大多是简单题。目前做了点小总结,大概提了下每道题的思路重点部分,希望以后回看回想时能有帮助。
题单:http://vjudge.net/contest/22694#overview
题单列表
HDU 1059、HDU 1114、HDU 1171、HDU 1203、HDU 1712、HDU 2159、
HDU 2191、HDU 2546、HDU 2602、HDU 2639、HDU 2844、HDU 3033、
HDU 3449、HDU 3466、HDU 3535、HDU 3810
题目分类
0-1 背包:HDU 1059、HDU 1203、HDU 2546、HDU 2602、HDU 3466
完全背包:HDU 1114
多重背包:HDU 1171、HDU 2191、HDU 2844
混合背包:HDU 3535
二维背包:HDU 2159
分组背包:HDU 1712、HDU 3033
有依赖背包:HDU 3449
背包问题变化:HDU 2639、HDU 3810
题目分析
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HDU 1203:
0-1背包问题,直接套上两层循环即可。
注意需要将 dp[j - cost[i]] + val[i] 改为 dp[j - cost[i]] * val[i]。
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HDU 2546:
0-1背包问题。
首先用5元买最贵的东西,然后剩下的做普通0-1背包即可。
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HDU 2602:
0-1背包基础入门题。
需要注意的是,如果要求恰好装满背包则除dp[0]外所有都需要初始化为-∞,这样可以保证最终状态f[n]是恰好装满背包的状态最优解。
如果没要求背包恰好装满,只希望价格尽量大,此时应将整个dp数组初始化为0。
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HDU 3466:
0-1背包问题。
给入物品要按照价格p和价格限制q对q - p进行从小到大排序。解释如下:
对任意两个物品,A:p1, q1 B:p2, q2。先选A,则至少需要剩余p1 + q2的容量才能将两个物品买下,而先选B则至少需要p2 + q1,如果p1 + q2 > p2 + q1,那么要选两个的话的就要先选A再选B,公式可换成q1 - p1 < q2 - p2,就按这样的方法排序最后的顺序就是最优的顺序。
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HDU 1114:
完全背包入门问题。
本题求得是最小值,所以初始化时除dp[0] = 0外其余全部为+∞。
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HDU 1059:
多重背包基本问题。
需要二进制优化下,不然会超时。
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HDU 1171:
多重背包问题。
因为小的一方获得总价值最多为sum / 2,所以dp范围是0~sum/2。然后二进制优化下按照0-1背包做。
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HDU 2191:
多重背包入门问题。
直接套背包九讲。
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HDU 2844:
多重背包问题。
直接套背包九讲。注意二进制优化。
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HDU 3535:
混合背包问题。
详细题解见:http://www.cnblogs.com/coredux/archive/2012/07/26/2610868.html
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HDU 2159:
二维背包问题。
dp[i][j]表示忍耐度为i,且还可以杀j个怪时能获得的最大经验值。
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HDU 1712:
分组背包入门问题。
直接套背包九讲。
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HDU 3033:
分组背包变种问题。
普通分组背包是每组中最多取一件,这里是至少取一件。
dp[i][j]代表前i组容量为j的最大价值。由于一组里面有多个物品,所以状态转移可以是前一组少取一个,即dp[i - 1][p - cost[i][j]] + val[i][j],也可以是当前组之前去过的少取一种,即dp[i][p - cost[i][j]] + val[i][j]。
这里需要注意下两个情况的先后顺序,需要先进行当前组的比较再与前一组进行比较(即单纯的分组背包必选情况,特别的是物品有0花费的情况,0花费要先放在当前层,再放在上一层才不会买两次,即先买0花费的)。
注意初始化时除dp[0]一行外全部为-∞,因为是恰好从上一组转移到这一组。
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HDU 3449:
依赖背包问题。
题中买相应物品必须买相应箱子,箱子即依赖。在做0-1背包时需要先将box的影响除去,即在做0-1背包前先dp2[j] = dp[j - box[i]],更新枚举起点即可。在0-1背包做完后将dp与dp2中的最优值放入dp中即可。
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HDU 2639:
求0-1背包的第K大解。
对于一般的背包方程为f[i-1][v] = max( f[i-1][v], f[i-1][v - cost[i]] + val[i] ),因为要记录第K大解,我们必然要记录前K大的所有解。所以我们从有序队列f[i-1][v][1...K]和f[i-1][v - cost[i]][1...K] + val[i]两个序列合并且取前K大不重复值存入f[i][v][1...K]中。实现过程中可以做滚动数组优化。时间复杂度为O(VNK)。
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HDU 3810:
0-1背包变种问题。
详细题解见:http://blog.csdn.net/woshi250hua/article/details/7609293
一点总结
个人认为背包九讲中最基础最重要的两个模型是0-1背包模型和完全背包模型,把这两个模型弄懂了多抠细节,后面的模型理解起来会轻松很多。