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Section-2 KnapsackDP 第2节 背包问题 - ZeroOneKnapsack 01背包

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小牛编辑
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2023-12-01

问题

你面前摆放着 n 个珠宝(共 n 种,每种 1 个),已知珠宝 s_i 的价值是 v_i ,重量是 w_i 。给你一个背包,你可以自由挑选珠宝装到背包中,但背包可以装载的最大重量为 t 。求背包能够装载珠宝的最大价值 v 。

解法

设 f(i,j) 为背包中放入前 i 件物品,重量不大于 j 的最大价值,其中 i in [1,n] , j in [0,t] 。有如下状态转移方程:


f(i,j) =
begin{cases}
0 & (初始化)i = 0
f(i-1,j) & i,j gt 0,j lt w_i
max(f(i-1,j),f(i-1,j-w_i)+v_i) & i,j gt 0,j geq w_i
end{cases}

(1) 用数组中的下标 0 来存储初始的固定值,背包中没有放入任何珠宝时, f(0,j) = 0 ;

(2) 对于第 i 件珠宝 s_i ,若背包中还能够装载的重量大于 w_i ,那么装入背包,则价值增大 v_i ,剩余重量(还能装载的重量)减小 w_i ,即 f(i,j) = f(i-1,j-w_i)+v_i ;若不装入背包,则一切维持不变,即 f(i,j) = f(i-1,j) 。选择这两种情形中的最大值;

f(n,t) 即为 n 个珠宝中重量不超过 t 的最大价值。该算法的时间复杂度是 O(n times t) 。