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动态规划从入门到精通—背包④讲


文章目录

  • ​​一、01背包问题​​
  • ​​二、完全背包问题​​
  • ​​三、多重背包问题​​
  • ​​四、分组背包​​

一、01背包问题

有 N 件物品和一个容量是 V 的背包。每件物品只能使用一次。

第 i 件物品的体积是 vi,价值是 wi。

求解将哪些物品装入背包,可使这些物品的总体积不超过背包容量,且总价值最大。
输出最大价值。

输入格式
第一行两个整数,N,V,用空格隔开,分别表示物品数量和背包容积。

接下来有 N 行,每行两个整数 vi,wi,用空格隔开,分别表示第 i 件物品的体积和价值。

输出格式
输出一个整数,表示最大价值。

数据范围
0<N,V≤1000
0<vi,wi≤1000
输入样例
4 5
1 2
2 4
3 4
4 5
输出样例:
8

N = 1010
f = [[0 for i in range(N)] for j in range(N)]
w = [0 for i in range(N)]
v = [0 for i in range(N)]
n,V = list(map(int,input().strip().split()))

for i in range(1,n+1):
vx,wx = list(map(int,input().strip().split()))
v[i],w[i] = vx,wx

# 当i为0的时候,所有的j均为0 这里定义的时候已经初始过
for i in range(1,n+1):
for j in range(V+1):
f[i][j] = f[i-1][j]
if j >= v[i]:
f[i][j] = max(f[i][j],f[i-1][j-v[i]]+w[i])
print(f[n][V])

二、完全背包问题

有 N 种物品和一个容量是 V 的背包,每种物品都有无限件可用。

第 i 种物品的体积是 vi,价值是 wi。

求解将哪些物品装入背包,可使这些物品的总体积不超过背包容量,且总价值最大。
输出最大价值。

输入格式
第一行两个整数,N,V,用空格隔开,分别表示物品种数和背包容积。

接下来有 N 行,每行两个整数 vi,wi,用空格隔开,分别表示第 i 种物品的体积和价值。

输出格式
输出一个整数,表示最大价值。

数据范围
0<N,V≤1000
0<vi,wi≤1000
输入样例
4 5
1 2
2 4
3 4
4 5
输出样例:
10

n,m = [int(i) for i in input().split()]
N = 1010
v = [0 for i in range(N)]
w = [0 for i in range(N)]
f = [[0 for i in range(N)] for j in range(N)]

for i in range(1,n+1):
vi,wi = map(int,input().split())
v[i],w[i] = vi,wi

# 初始化,选0个物体的时候,体积都为0 定义的时候就是这样
for i in range(1,n+1):
for j in range(m+1):
k = 0
while k*v[i] <= j:
f[i][j] = max(f[i][j],f[i-1][j-k*v[i]]+k*w[i])
k += 1

print(f[n][m])

三、多重背包问题

有 N 种物品和一个容量是 V 的背包。

第 i 种物品最多有 si 件,每件体积是 vi,价值是 wi。

求解将哪些物品装入背包,可使物品体积总和不超过背包容量,且价值总和最大。
输出最大价值。

输入格式
第一行两个整数,N,V,用空格隔开,分别表示物品种数和背包容积。

接下来有 N 行,每行三个整数 vi,wi,si,用空格隔开,分别表示第 i 种物品的体积、价值和数量。

输出格式
输出一个整数,表示最大价值。

数据范围
0<N,V≤100
0<vi,wi,si≤100
输入样例
4 5
1 2 3
2 4 1
3 4 3
4 5 2
输出样例:
10

n,m = list(map(int,input().strip().split()))
N = 110
v = [0 for i in range(N)]
w = [0 for i in range(N)]
s = [0 for i in range(N)]

for i in range(1,n+1):
vi,wi,si = list(map(int,input().strip().split()))
v[i],w[i],s[i] = vi,wi,si

f = [[0 for i in range(N)] for i in range(N)]

for i in range(1,n+1):
for j in range(m+1):
k = 0
while k*v[i]<=j and k<=s[i]:
f[i][j] = max(f[i][j],f[i-1][j-k*v[i]]+k*w[i])
k += 1
print(f[n][m])

四、分组背包

有 N 组物品和一个容量是 V 的背包。

每组物品有若干个,同一组内的物品最多只能选一个。
每件物品的体积是 vij,价值是 wij,其中 i 是组号,j 是组内编号。

求解将哪些物品装入背包,可使物品总体积不超过背包容量,且总价值最大。

输出最大价值。

输入格式
第一行有两个整数 N,V,用空格隔开,分别表示物品组数和背包容量。

接下来有 N 组数据:

每组数据第一行有一个整数 Si,表示第 i 个物品组的物品数量;
每组数据接下来有 Si 行,每行有两个整数 vij,wij,用空格隔开,分别表示第 i 个物品组的第 j 个物品的体积和价值;
输出格式
输出一个整数,表示最大价值。

数据范围
0<N,V≤100
0<Si≤100
0<vij,wij≤100
输入样例
3 5
2
1 2
2 4
1
3 4
1
4 5
输出样例:
8

n,m = list(map(int,input().strip().split()))
N = 110
v = [[0 for i in range(N)] for j in range(N)]
w = [[0 for i in range(N)] for j in range(N)]
s = [0 for i in range(N)]

f = [[0 for i in range(N)] for j in range(N)] #代表所有从前i组中选,总体积不超过j的所有选法


for i in range(1,n+1):
si = int(input())
s[i] = si
for j in range(1,si+1):
vij,wij = list(map(int,input().strip().split()))
v[i][j],w[i][j] = vij,wij

for i in range(1,n+1):
for j in range(m+1):
f[i][j] = f[i-1][j] # 不选
for k in range(1,s[i]+1):
if j >= v[i][k]:
f[i][j] = max(f[i][j],f[i-1][j-v[i][k]]+w[i][k])
print(f[n][m])


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