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LeetCode. 背包理论基础


背包问题的分类:

LeetCode. 背包理论基础_数组

主要重点掌握01背包和完全背包


题目:

LeetCode. 背包理论基础_01背包_02


要求先实现一个纯二维的01背包,如果写出来了,然后再问为什么两个for循环的嵌套顺序这么写?反过来写行不行?再讲一讲初始化的逻辑。

public class BagProblem {
    public static void main(String[] args) {
        int[] weight = {1,3,4};//每个物品的重量
        int[] value = {15,20,30};//每个物品的价值
        int bagSize = 4;//背包可以承受的最大容量
        testWeightBagProblem(weight,value,bagSize);
    }

    /**
     * 动态规划获得结果
     * @param weight  物品的重量
     * @param value   物品的价值
     * @param bagSize 背包的容量
     */
    public static void testWeightBagProblem(int[] weight, int[] value, int bagSize){

        // 创建dp数组
        int goods = weight.length;  // 获取物品的数量
        int[][] dp = new int[goods][bagSize + 1];//因为还要考虑背包容量是0的情况

        // 初始化dp数组
        // 创建数组后,其中默认的值就是0
        for (int j = weight[0]; j <= bagSize; j++) {
            dp[0][j] = value[0];//根据第一个物品来初始化数组的第一行
        }

        // 填充dp数组
        for (int i = 1; i < weight.length; i++) {//先遍历物品,再遍历背包
            for (int j = 1; j <= bagSize; j++) {
                if (j < weight[i]) {
                    /**
                     * 当前背包的容量都没有当前物品i大的时候,是不放物品i的
                     * 那么前i-1个物品能放下的最大价值就是当前情况的最大价值
                     */
                    dp[i][j] = dp[i-1][j];
                } else {
                    /**
                     * 当前背包的容量可以放下物品i
                     * 那么此时分两种情况:
                     *    1、不放物品i
                     *    2、放物品i
                     * 比较这两种情况下,哪种背包中物品的最大价值最大
                     */
                    dp[i][j] = Math.max(dp[i-1][j] , dp[i-1][j-weight[i]] + value[i]);
                }
            }
        }

        // 打印dp数组
        for (int i = 0; i < goods; i++) {
            for (int j = 0; j <= bagSize; j++) {
                System.out.print(dp[i][j] + "\t");
            }
            System.out.println("\n");
        }
    }
}


动图:

LeetCode. 背包理论基础_01背包_03





然后要求实现一个一维数组的01背包,最后再问,一维数组的01背包,两个for循环的顺序反过来写行不行?为什么?


public static void main(String[] args) {
        int[] weight = {1, 3, 4};
        int[] value = {15, 20, 30};
        int bagWight = 4;
        testWeightBagProblem(weight, value, bagWight);
    }

    public static void testWeightBagProblem(int[] weight, int[] value, int bagWeight){
        int wLen = weight.length;
        //定义dp数组:dp[j]表示背包容量为j时,能获得的最大价值
        int[] dp = new int[bagWeight + 1];
        //遍历顺序:先遍历物品,再遍历背包容量(遍历背包式倒序)
        for (int i = 0; i < wLen; i++){
            for (int j = bagWeight; j >= weight[i]; j--){//当前背包的容量可以放下物品i
                dp[j] = Math.max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);
            }
        }
        //打印dp数组
        for (int j = 0; j <= bagWeight; j++){
            System.out.print(dp[j] + " ");
        }
    }




















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