金明的预算方案(有依赖的背包问题)

题目描述

金明今天很开心,家里购置的新房就要领钥匙了,新房里有一间金明自己专用的很宽敞的房间。更让他高兴的是,妈妈昨天对他说:“你的房间需要购买哪些物品,怎么布置,你说了算,只要不超过 N元钱就行”。今天一早,金明就开始做预算了,他把想买的物品分为两类:主件与附件,附件是从属于某个主件的,下表就是一些主件与附件的例子:

主件 附件

电脑 打印机,扫描仪

书柜 图书

书桌 台灯,文具

工作椅 无

如果要买归类为附件的物品,必须先买该附件所属的主件。每个主件可以有 0个、 1个或 2 个附件。附件不再有从属于自己的附件。金明想买的东西很多,肯定会超过妈妈限定的 N 元。于是,他把每件物品规定了一个重要度,分为 5 等:用整数 1−5 表示,第 5 等最重要。他还从因特网上查到了每件物品的价格(都是 10 元的整数倍)。他希望在不超过 N 元(可以等于 N 元)的前提下,使每件物品的价格与重要度的乘积的总和最大。

设第 j 件物品的价格为 v[j] ,重要度为 w[j] ,共选中了 k 件物品,编号依次为 j1,j2,…,jk,则所求的总和为:

v[j1]×w[j1]+v[j2]×w[j2]+…+v[jk]×w[jk]

请你帮助金明设计一个满足要求的购物单。

输入输出格式

输入格式:

第 1 行,为两个正整数,用一个空格隔开:

NmN mNm (其中 N(<32000) 表示总钱数, m(<60) 为希望购买物品的个数。) 从第 2行到第 m+1 行,第 j 行给出了编号为 j−1 的物品的基本数据,每行有 3 个非负整数

vpq(其中 v 表示该物品的价格( v<10000 ),p表示该物品的重要度( 1−5 ), q 表示该物品是主件还是附件。如果 q=0 ,表示该物品为主件,如果 q>0,表示该物品为附件, q 是所属主件的编号)

输出格式:

一个正整数,为不超过总钱数的物品的价格与重要度乘积的总和的最大值( <200000)。

输入输出样例

输入样例#1:

1000 5
800 2 0
400 5 1
300 5 1
400 3 0
500 2 0

输出样例#1:

2200

 

思路:

用dp[ i ]表示使用不超过 i 元钱能获得的最大价值。

由于每个主件只能有 0 个、 1 个或 2 个附件,那么每个主件可以转移到5个状态:

1. 不买主件:dp[j]

2. 只买主件:dp[j-price[主件]]+val[主件]

3. 买主件和附件1:dp[j-price[主件]-price[附件1]]+val[主件]+val[附件1]

4. 买主件和附件2:dp[j-price[主件]-price[附件2]]+val[主件]+val[附件2]

5. 主件、附件1、附件2都买:dp[j-price[主件]-price[附件1]-price[附件2]]+val[主件]+val[附件1]+val[附件2]

然后使用01背包求解即可。

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cmath>
#include <cstring>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;

typedef long long ll;

const int MAX = 32000+100;

int n,m;
int dp[MAX];
int price[MAX],val[MAX],mp[MAX][5];

int main()
{
    scanf("%d%d",&n,&m);
    memset(mp,0,sizeof(mp));
    memset(dp,0,sizeof(dp));
    for(int i=1;i<=m;i++)
    {
        int q;
        scanf("%d%d%d",&price[i],&val[i],&q);
        if(q==0)
            mp[i][0]=1;
        else{
            mp[i][0]=0;
            if(mp[q][1]==0)
                mp[q][1]=i;
            else
                mp[q][2]=i;
        }
    }
    for(int i=1;i<=m;i++)
    {
        //如果是附件则不考虑(因为已经在主件中考虑过了)
        if(mp[i][0]==0) continue;
        for(int j=n;j>=price[i];j--)
        {
            dp[j]=max(dp[j],dp[j-price[i]]+price[i]*val[i]);
            
            //若剩余的钱能支撑买主件和附件1
            if(mp[i][1]>0&&j>=(price[i]+price[mp[i][1]]))
                dp[j]=max(dp[j],dp[j-price[i]-price[mp[i][1]]]+price[i]*val[i]+price[mp[i][1]]*val[mp[i][1]]);
                
            //若剩余的钱能支撑买主件和附件2
            if(mp[i][2]>0&&j>=(price[i]+price[mp[i][2]]))
                dp[j]=max(dp[j],dp[j-price[i]-price[mp[i][2]]]+price[i]*val[i]+price[mp[i][2]]*val[mp[i][2]]);
                
            //若剩余的钱能支撑买主件、附件1和附件2
            if(mp[i][1]>0&&mp[i][2]>0&&j>=(price[i]+price[mp[i][1]]+price[mp[i][2]]))
                dp[j]=max(dp[j],dp[j-price[i]-price[mp[i][1]]-price[mp[i][2]]]+price[i]*val[i]+price[mp[i][1]]*val[mp[i][1]]+price[mp[i][2]]*val[mp[i][2]]);
        }
    }
    printf("%d\n",dp[n]);
    return 0;
}

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