0-1背包问题(递归解决)

时间:2022-12-01 18:40:08

 问题剖析:

   0-1背包问题规定每个物品要么选,要么不选。因此可以设置物品选择向量为y=[y1,y2,…yn], 那么当yn=1时,y'=[y1, y2, …yn-1],必然为f(n-1, C-wn)的物品选择向量,当yn=0时,必然为f(n-1,C)的最优物品选择向量。所以此时可以考虑动态规划解法。

    得到根据上面的分析,我们可以得到如下的递归式:

      当wn>C时, f(n,C)=f(n-1,C);

      当wn<=C时,f(n,C) = max(f(n-1,C), vn+f(n-1, C-wn) );

      初始条件为:f(i, 0) = 0; f(0,i) = 0; f(0,0) = 0;


  输入代码:

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<string>
using namespace std;
int limitM;//限制的总重量
int option[100];
int n;//物品种数
struct Bag
{
int weight;
int value;
} num[100];
int find(int n, int M)
{
if (n==0 || M==0)//当物品数量为0,或者背包容量为0时,最优解为0
{
return 0;
}
else
{
//从当前所剩物品的最后一个物品开始向前,逐个判断是否要添加到背包中
for (int i=n-1; i>=0; i--)
{
//如果当前要判断的物品重量大于背包当前所剩的容量,那么就不选择这个物品
//在这种情况的最优解为f(n-1,C)

if (num[i].weight>M)
{
option[i]=0;
return find(n-1,M);
}
else
{
int temp1 = find(n-1,M);//不选择物品i的情况下的最优解
int temp2 = num[i].value + find(n-1,M-num[i].weight);//选择物品i的情况下的最优解

//返回选择物品i和不选择物品i中最优解大的一个
if (temp1 > temp2)
{
option[i]=0;//这种情况下表示物品i未被选取
return temp1;
}
else
{
option[i]=1;//物品i被选取
return temp2;
}
}
}
}
}
int main()
{
int k;
char c;
cout<<"物品种数:";
cin>>n;
for(k=0; k<n; k++)
{
cout<<"第"<<k+1<<"种物品(重量,价值):";
cin>>num[k].weight>>c>>num[k].value;
}
cout<<"背包所能承受的总重量:";
cin>>limitM;
cout<<"最佳装填方案是:"<<endl;
for (int i=0; i<n; i++)
{
if (option[i]==1)//为1表示相应的物品被选取
{
cout << "第"<<i+1<<"种物品"<<endl;
}
}
cout<<"总价值="<<find(n,limitM)<<endl;
return 0;
}


运行截图:

0-1背包问题(递归解决)

总结:


练了几次,终于会用背包算法解决问题了!