背包问题例题总结

背包问题之前学了,不过现在又忘得差不多了(可惜之前没有写博客总结),现在结合例题重新复习一下。

例1:

背包1

Time Limit: 2000/1000ms (Java/Others)

Problem Description:

   有 n 个重量和价值分别为Wi,Vi的物品,现从这些物品中挑选出总量不超过 W 的物品,求所有方案中价值总和的最大值。

Input:

输入包含多组测试用例,每一例的开头为两位整数 n、W(1<=n<=10000,1<=W<=1000)
,接下来有 n 行,每一行有两位整数 Wi、Vi(1<=Wi<=10000,1<=Vi<=100)。

Output:

输出为一行,即所有方案中价值总和的最大值。

Sample Input:

3 4
1 2
2 5
3 7

Sample Output:

9

附上AC代码加解析:

#include <cstdio>  
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <vector>
#include <list>
#include <map>
#include <stack>
#include <queue>
using namespace std;
#define long long ll
int dp[1111];//建立一个dp数组,用来储存剩下w重量可用时所拥有的价值最大w,即dp[w] = v
int main()
{
	int n,w;
	int wi[11111];
	int vi[11111];
	while(cin >> n >> w)
	{
		memset(dp,0,sizeof(dp));
		for(int i = 0;i < n;i++)
			scanf("%d%d",&wi[i],&vi[i]);
		for(int i = 0;i < n;i++)//列举出每个物品
			for(int j = w;j >= wi[i];j--)//将剩余重量从大到小排列,不能从小到大列举,因为这样会导致一个物品可能被使用多次
					dp[j] = max(dp[j],dp[j-wi[i]]+vi[i]);
		printf("%d\n",dp[w]);
	}
	return 0;
}



例二:

背包2

Time Limit: 2000/1000ms (Java/Others)

Problem Description:

 有 n 个重量和价值分别为Wi,Vi的物品,现从这些物品中挑选出总量刚好为 W 的物品
,求所有方案中价值总和的最大值。

Input:

输入包含多组测试用例,每一例的开头为两位整数 n、W(1<=n<=10000,1<=W<=1000)
,接下来有 n 行,每一行有两位整数 Wi、Vi(1<=Wi<=10000,1<=Vi<=100)。

Output:

输出为一行,即所有方案中价值总和的最大值。若不存在刚好填满的情况,输出“-1”。

Sample Input:

3 4
1 2
2 5
2 1
3 4
1 2
2 5
5 1

Sample Output:

6
-1

这题就是上题的改版,附上AC代码:

#include <cstdio>  
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <vector>
#include <list>
#include <map>
#include <stack>
#include <queue>
using namespace std;
#define long long ll
int dp[11111];
int main()
{
	int n,w;
	while(~scanf("%d%d",&n,&w))
	{
		memset(dp,-1,sizeof(dp));//所有值设置为-1,当dp[i]等于-1时,表示暂时没有出现剩余i重量的情况
		dp[0] = 0;//设置一个初始值为0
		int wi[n],vi[n];
		for(int i = 0;i < n;i++)
			scanf("%d%d",&wi[i],&vi[i]);
		for(int i = 0;i < n;i++)
			for(int j = w;j >= wi[i];j--)
				if(dp[j-wi[i]] != -1)
					dp[j] = max(dp[j],dp[j-wi[i]]+vi[i]);
		printf("%d\n",dp[w]);
	}	
	return 0;
}


例3:

背包3

Time Limit: 2000/1000ms (Java/Others)

Problem Description:

  有 n 种(每一种有无数个)重量和价值分别为Wi,Vi的物品,现从这些物品中挑选出总

量不超过 W 的物品,求所有方案中价值总和的最大值。

Input:

输入包含多组测试用例,每一例的开头为两位整数 n、W(1<=n<=10000,1<=W<=1000)

,接下来有 n 行,每一行有两位整数 Wi、Vi(1<=Wi<=10000,1<=Vi<=100)

Output:

输出为一行,即所有方案中价值总和的最大值。

Sample Input:

3 4
1 2
2 5
3 7
3 5
2 3
3 4
4 5

Sample Output:

10
7

这题跟第一题类似,如果理解第一题为什么是把剩余重量从大到小排列,就能理解为什么只要这题从小到大排列即可AC

附上AC代码:

#include <cstdio>  
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <vector>
#include <list>
#include <map>
#include <stack>
#include <queue>
using namespace std;
#define long long ll
int dp[11111];
int main()
{
	int n,w;
	while(~scanf("%d%d",&n,&w))
	{
		memset(dp,0,sizeof(dp));
		int wi[n],vi[n];
		for(int i = 0;i < n;i++)
			scanf("%d%d",&wi[i],&vi[i]);
		for(int i = 0;i < n;i++)
			for(int j = wi[i];j <= w;j++)//剩余重量从小到大就能重复利用每个物品,从大到小就只能利用一次
				dp[j] = max(dp[j],dp[j-wi[i]]+vi[i]);
		printf("%d\n",dp[w]);
	}
	return 0;
}

例4:

背包4

Time Limit: 2000/1000ms (Java/Others)

Problem Description:

有 n 个重量和价值分别为Wi,Vi的物品,现从这些物品中挑选出总量不超过 W 的物品,求所有方案中价值总和的最大值。

Input:

输入包含多组测试用例,每一例的开头为两位整数 n、W;接下来有 n 行,每一行有两位整数 Wi、Vi
其中:
1<=n<=100
1<=W<=1000,000,000
1<=Wi<=10,000,000   
1<=Vi<=100。 

Output:

输出为一行,即所有方案中价值总和的最大值。

Sample Input:

4 5
2 3
1 2
3 4
2 2
4 10000000
2 3
2 2
3 3
1 2

Sample Output:

7
10

这题需要转换下思维,因为按照前面的方法,重量太大,肯定会超时,不过,相对而言,价值却变小了。如果理解了前面几题,并转换了思维,这题应该不难。

附上AC代码:

#include <cstdio>  
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <vector>
#include <list>
#include <map>
#include <stack>
#include <queue>
using namespace std;
#define long long ll
int dp[11111];
int main()
{

	int n,w;
	while(~scanf("%d%d",&n,&w))
	{
		for(int i = 0;i < 10005;i++)
			dp[i] = 1111111111;
		dp[0] = 0;
		int wi[n],vi[n];
		for(int i = 0;i < n;i++)
			scanf("%d%d",&wi[i],&vi[i]);
		for(int i = 0;i < n;i++)
			for(int j = 10005;j >= vi[i];j--)
				if(dp[j-vi[i]] != 1111111111 && dp[j-vi[i]]+wi[i] <= w)
					dp[j] = min(dp[j],dp[j-vi[i]]+wi[i]);
		for(int i = 10004;i >= 0;i--)
			if(dp[i] != 1111111111)
			{
				printf("%d\n",i);
				break;
			}
	}
	return 0;
}


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