動的計画法の古典的アルゴリズム(ナップサック問題)

質問:現在4つのアイテムがあります。バックパックの総容量は8で、バックパックが保持できる最大値はいくつですか。

商品番号:1 2 3 4

アイテムボリューム:2 3 4 5

アイテム値:3 4 5 6

番号\容量 0 1 2 3 4 5 6 7 8
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 3 3 3 3 3 3 3
2 0 0 3 4 4 7 7 7 7
3 0 0 3 4 5 7 8 9 9
4 0 0 3 4 5 7 8 9  

フォームに記入するためのアイデア:

  1. 現在のアイテムをロードできない場合、最初のn個のアイテムの最適な組み合わせは、最初のn-1個のアイテムの最適な組み合わせと同じです。
  2. 現在のアイテムをロードできます
    1.現在のアイテムをロードし、バックパック内の現在のアイテムに対応するスペースを予約します。最初のn-1アイテムと現在のアイテムの値の最適な組み合わせは、合計値
    2です。現在のアイテムがロードされていない場合、前のn個のアイテムの最適な組み合わせは最初のn-1個のアイテムの最適な組み合わせと同じです。3
    。現在の最適な組み合わせの値として1と2の大きい方の値を選択します

バックパックの問題に戻る:バックパック
の合計値を最大化する場合、どのアイテムがバックパックに含まれているのか

分析:現在の値は10です。アイテム4がインストールされていない場合、現在の値(10)は最初の3つのアイテム(9)の合計値と同じである必要があります。明らかに10と9は違うので、アイテム4を入れました。

概要:後ろから前に振り返ると、最初のn個のアイテムの最適な組み合わせの値が、最初のn-1個のアイテムの最適な組み合わせの値と同じである場合、n番目のアイテムがにロードされていないことを意味します。バックパック。それ以外の場合は、バックパックにロードされます。

コード

// Dynamic programming

/* 物品编号  1   2   3   4
   体积     2   3   4   5
   价值     3   4   5   6*/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int weight[5] = {0, 2, 3, 4, 5};
int value[5] = {0, 3, 4, 5, 6};
int dp[5][9] = {0};
int object[5];

int max(int x, int y){
    return x>y?x:y;
}

void printDp() {
    
    for(int i=0;i<5;i++) {
        for (int j=0; j<9; j++) {
            printf("%d\t",dp[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
        
}

int dpWrite() {

    memset(dp,0,sizeof(dp));
    for (size_t i = 1; i < 5; i++) //物品编号
    {
        for (size_t j = 1; j < 9; j++) // 背包容量
        {
            if(weight[i]>j) //物品放不下
                dp[i][j] = dp[i-1][j]; 
            else
                dp[i][j]= max(dp[i-1][j], value[i] + dp[i-1][j-weight[i]]);
        }
        
    }
    printDp();
}

// 背包回溯问题
void Find(int i, int j) {
    if (i == 0) {
        for (int ii=0; ii<5; ii++) {
            printf("%d ",object[ii]);
        }
        return;
    }
    // 没装入背包
    if (dp[i][j] == dp[i - 1][j]) {
        object[i] = 0;
        Find(i-1, j);
    }
    // 装入背包
    else if (dp[i][j] == value[i] + dp[i - 1][j - weight[i]]) {
        object[i] = 1;
        Find(i-1, j-weight[i]);
    }
}

int main() {
    dpWrite();
    Find(4, 8);
    printf("\n(%d, %d)===>[",4, 8);
    for (int i=0; i<5; ++i) {
        printf("%d ", object[i]);
    }
    printf("]\n");
}

 

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転載: blog.csdn.net/weixin_44937328/article/details/115350692