背包九讲

    int maxn = 125007;
    int[] w = new int[55], num = new int[55];
    int[] dp = new int[maxn];
    void ZeroOnePack(int c, int w, int v, int dp[]) {
        for (int j = c; j >= w; --j)
            dp[j] = Math.max(dp[j], dp[j - w] + v);
    }
    void CompletePack(int c, int w, int v, int dp[]) {
        for (int j = w; j <= c; ++j)
            dp[j] = Math.max(dp[j], dp[j - w] + v);
    }
    void multiPack(int n, int c, int w[], int num[], int dp[]) {
        Arrays.fill(dp,  0);
        
        for (int i = 1; i <= n; ++i) {
            if (num[i] * w[i] > c) {
                CompletePack(c, w[i], w[i], dp);
            }
            else {
                int k = 1;
                while (k < num[i]) {
                    ZeroOnePack(c, k * w[i], k * w[i], dp);
                    num[i] -= k;
                    k <<= 1;
                }
                ZeroOnePack(c, num[i] * w[i], num[i] * w[i], dp);
            }
        }
    }

 

01背包

/**
     * 0-1背包问题
     * @param V 背包容量
     * @param N 物品种类
     * @param weight 物品重量
     * @param value 物品价值
     * @return
     */
    public static String ZeroOnePack(int V,int N,int[] weight,int[] value){

        //初始化动态规划数组
        int[][] dp = new int[N+1][V+1];
        //为了便于理解,将dp[i][0]和dp[0][j]均置为0,从1开始计算
        for(int i=1;i<N+1;i++){
            for(int j=1;j<V+1;j++){
                //如果第i件物品的重量大于背包容量j,则不装入背包
                //由于weight和value数组下标都是从0开始,故注意第i个物品的重量为weight[i-1],价值为value[i-1]
                if(weight[i-1] > j)
                    dp[i][j] = dp[i-1][j];
                else
                    dp[i][j] = Math.max(dp[i-1][j],dp[i-1][j-weight[i-1]]+value[i-1]);
            }
        }
        //则容量为V的背包能够装入物品的最大值为
        int maxValue = dp[N][V];
        //逆推找出装入背包的所有商品的编号
        int j=V;
        String numStr="";
        for(int i=N;i>0;i--){
            //若果dp[i][j]>dp[i-1][j],这说明第i件物品是放入背包的
            if(dp[i][j]>dp[i-1][j]){
                numStr = i+" "+numStr;
                j=j-weight[i-1];
            }
            if(j==0)
                break;
        }
        return numStr;  
    }

优化解法

/**
     * 0-1背包问题
     * @param V 背包容量
     * @param N 物品种类
     * @param weight 物品重量
     * @param value 物品价值
     * @return
     */
    public static String ZeroOnePack(int V,int N,int[] weight,int[] value){

        //初始化动态规划数组
        int[][] dp = new int[N+1][V+1];
        //为了便于理解,将dp[i][0]和dp[0][j]均置为0,从1开始计算
        for(int i=1;i<N+1;i++){
            for(int j=1;j<V+1;j++){
                //如果第i件物品的重量大于背包容量j,则不装入背包
                //由于weight和value数组下标都是从0开始,故注意第i个物品的重量为weight[i-1],价值为value[i-1]
                if(weight[i-1] > j)
                    dp[i][j] = dp[i-1][j];
                else
                    dp[i][j] = Math.max(dp[i-1][j],dp[i-1][j-weight[i-1]]+value[i-1]);
            }
        }
        //则容量为V的背包能够装入物品的最大值为
        int maxValue = dp[N][V];
        //逆推找出装入背包的所有商品的编号
        int j=V;
        String numStr="";
        for(int i=N;i>0;i--){
            //若果dp[i][j]>dp[i-1][j],这说明第i件物品是放入背包的
            if(dp[i][j]>dp[i-1][j]){
                numStr = i+" "+numStr;
                j=j-weight[i-1];
            }
            if(j==0)
                break;
        }
        return numStr;  
    }

多重背包:

/**
     * 第三类背包:多重背包
     * 
     * @param args
     */
    public static int manyPack(int V,int N,int[] weight,int[] value,int[] num){
        //初始化动态规划数组
        int[][] dp = new int[N+1][V+1];
        //为了便于理解,将dp[i][0]和dp[0][j]均置为0,从1开始计算
        for(int i=1;i<N+1;i++){
            for(int j=1;j<V+1;j++){
                //如果第i件物品的重量大于背包容量j,则不装入背包
                //由于weight和value数组下标都是从0开始,故注意第i个物品的重量为weight[i-1],价值为value[i-1]
                if(weight[i-1] > j)
                    dp[i][j] = dp[i-1][j];
                else{
                    //考虑物品的件数限制
                    int maxV = Math.min(num[i-1],j/weight[i-1]);
                    for(int k=0;k<maxV+1;k++){
                        dp[i][j]=Math.max(dp[i-1][j],dp[i-1][j-k*weight[i-1]]+k*value[i-1]);
                    }
                }
            }
        }
        /*//则容量为V的背包能够装入物品的最大值为
        int maxValue = dp[N][V];
        int j=V;
        String numStr="";
        for(int i=N;i>0;i--){
            //若果dp[i][j]>dp[i-1][j],这说明第i件物品是放入背包的
            while(dp[i][j]>dp[i-1][j]){
                numStr = i+" "+numStr;
                j=j-weight[i-1];
            }
            if(j==0)
                break;
        }*/
        return dp[N][V];
    }

完全背包

/**
     * 第二类背包:完全背包
     * 思路分析:
     * 01背包问题是在前一个子问题(i-1种物品)的基础上来解决当前问题(i种物品),
     * 向i-1种物品时的背包添加第i种物品;而完全背包问题是在解决当前问题(i种物品)
     * 向i种物品时的背包添加第i种物品。
     * 推公式计算时,f[i][y] = max{f[i-1][y], (f[i][y-weight[i]]+value[i])},
     * 注意这里当考虑放入一个物品 i 时应当考虑还可能继续放入 i,
     * 因此这里是f[i][y-weight[i]]+value[i], 而不是f[i-1][y-weight[i]]+value[i]。
     * @param V
     * @param N
     * @param weight
     * @param value
     * @return
     */
    public static String completePack(int V,int N,int[] weight,int[] value){
        //初始化动态规划数组
        int[][] dp = new int[N+1][V+1];
        //为了便于理解,将dp[i][0]和dp[0][j]均置为0,从1开始计算
        for(int i=1;i<N+1;i++){
            for(int j=1;j<V+1;j++){
                //如果第i件物品的重量大于背包容量j,则不装入背包
                //由于weight和value数组下标都是从0开始,故注意第i个物品的重量为weight[i-1],价值为value[i-1]
                if(weight[i-1] > j)
                    dp[i][j] = dp[i-1][j];
                else
                    dp[i][j] = Math.max(dp[i-1][j],dp[i][j-weight[i-1]]+value[i-1]);
            }
        }
        //则容量为V的背包能够装入物品的最大值为
        int maxValue = dp[N][V];
        int j=V;
        String numStr="";
        for(int i=N;i>0;i--){
            //若果dp[i][j]>dp[i-1][j],这说明第i件物品是放入背包的
            while(dp[i][j]>dp[i-1][j]){
                numStr = i+" "+numStr;
                j=j-weight[i-1];
            }
            if(j==0)
                break;
        }
        return numStr;
    }
    /**
     * 完全背包的第二种解法
     * 思路:
     * 只用一个一维数组记录状态,dp[i]表示容量为i的背包所能装入物品的最大价值
     * 用顺序来实现
     */
    public static int completePack2(int V,int N,int[] weight,int[] value){

        //动态规划
        int[] dp = new int[V+1];
        for(int i=1;i<N+1;i++){
            //顺序实现
            for(int j=weight[i-1];j<V+1;j++){
                dp[j] = Math.max(dp[j-weight[i-1]]+value[i-1],dp[j]);
            }
        }
        return dp[V];
    }

 

背包九讲 全篇详细解释

https://blog.csdn.net/yandaoqiusheng/article/details/84782655

背包九讲 java版本

 https://blog.csdn.net/lanyu_01/article/details/79815801

posted on 2019-08-06 21:07  爱装逼的书呆子  阅读(276)  评论(0编辑  收藏  举报

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