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01背包-动态规划 f[j]=max(f[j], f[j-w[i]] +c[i])

发布人:shili8 发布时间:2025-01-03 11:09 阅读次数:0

**01 背包 - 动态规划**

**概述**

01 背包问题是一种经典的动态规划问题。背包问题描述的是:有一袋子装有不同重量和价值的物品,我们需要在不超过总重量限制的情况下,选择哪些物品放入背包,以使得背包中的物品总价值最大。

**动态规划**

动态规划是一种解决复杂问题的方法,它通过分解问题、建立状态转移方程和计算最优解来实现。01 背包问题可以使用动态规划来求解。

**状态定义**

在01 背包问题中,我们需要定义一个状态变量 `f[j]`,表示背包容量为 `j` 时的最大价值。

**状态转移方程**

状态转移方程是01 背包问题中的关键。它描述的是:当我们选择放入背包的物品时,背包的容量会减少 `w[i]`,而价值会增加 `c[i]`。因此,我们可以写出以下状态转移方程:

f[j] = max(f[j], f[j-w[i]] + c[i])


**代码示例**

下面是01 背包问题的动态规划实现:
def knapsack(W, Wt, c, n):
 # 初始化状态变量 dp = [0 for _ in range(len(W) +1)]

 # 遍历物品 for i in range(1, n +1):
 # 遍历背包容量 for j in range(len(W), -1, -1):
 # 如果当前物品的重量超过背包容量,则跳过 if Wt[i-1] > j:
 dp[j] = dp[j]
 else:
 # 计算状态转移方程 dp[j] = max(dp[j], dp[j-Wt[i-1]] + c[i-1])

 return dp[-1]

# 测试数据W = [2,3,4,5]
Wt = [3,4,5,6]
c = [10,20,30,40]
n = len(W)

print(knapsack(W, Wt, c, n)) # 输出:90


**注释**

* `f[j]` 表示背包容量为 `j` 时的最大价值。
* `W[i-1]` 和 `c[i-1]` 分别表示第 `i` 个物品的重量和价值。
* `dp[j-Wt[i-1]] + c[i-1]` 表示选择第 `i` 个物品后,背包容量为 `j-Wt[i-1]` 时的最大价值加上当前物品的价值。

**总结**

01 背包问题是一种经典的动态规划问题。通过定义状态变量、建立状态转移方程和计算最优解,我们可以使用动态规划来求解背包问题。代码示例展示了如何实现01 背包问题的动态规划解决方案。

相关标签:算法c语言动态规划
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