背包问题:
01背包问题:
朴素版:(二维数组)
状态表示: dp[i][j]:从前i个物品中选择且总体积不超过j的集合的最大价值,则dp[n][m]就是最终答案(n:物品数量,m:最大体积)
状态计算: dp[i][j] = max ( dp[i-1][j] , dp[i-1][j-vi]+wi ) // 由含i和不含i两个子集合计算而来(vi:物品体积,wi:物品价值)
核心代码:
int n, m; // n:物品数量, m:最大体积 int v[N], w[N], dp[N][M]; void keyCode() { for(int i = 1; i <= n; i++) for(int j = 0; j <= m; j++) { dp[i][j] = dp[i-1][j]; if(v[i] >= j) dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i-1][j-v[i]] + w[i]); } }
空间优化版:(滚动数组,二维数组优化至一维)
状态表示:dp[j]:在外循环的第i层时,表示从前i个物品中选择且总体积不超过j的集合的最大价值,n层循环后,dp[m]就是最终答案
状态计算:dp[j] = max ( dp[j] , dp[j-vi]+wi ) // 由含i和不含i两个子集合计算而来
核心代码:
int n, m; // n:物品数量, m:最大体积 int v[N], w[N], dp[N]; void keyCode() { for(int i = 1; i <= n; i++) // 反向遍历, 否则dp[j-v[i]]可能为dp[i][j-v[i]](用更新后的值来更新导致出错) for(int j = m; j >= v[i]; j--) dp[j] = max(dp[j], dp[j-v[i]] + w[i]); }
完全背包问题:
朴素版:(二维数组)
状态表示:dp[i][j]:从前i个物品中选择且总体积不超过j的集合的最大价值,则dp[n][m]就是最终答案
状态计算:dp[i][j] = max ( dp[i-1][j] , dp[i][j-vi]+wi )
证明:dp[i][j] = max ( dp[i-1][j] , dp[i][j-vi]+wi , dp[i][j-2*vi]+2*wi , dp[i][j-3*vi]+3*wi , ...... ) .
dp[i][j-vi] = max ( dp[i-1][j-vi] , dp[i][j-2*vi]+wi , dp[i][j-3*vi]+2*wi , ...... ) .
Thus,dp[i][j-vi] + wi = max ( dp[i-1][j-vi]+wi , dp[i][j-2*vi]+2*wi , dp[i][j-3*vi]+3*wi , ...... ) .
Thus,dp[i][j] = max ( dp[i-1][j] , dp[i][j-vi]+wi ) .
核心代码:
int n, m; // n:物品数量, m:最大体积 int v[N], w[N], dp[N][M]; void keyCode() { for(int i = 1; i <= n; i++) for(int j = 0; j <= m; j++) { dp[i][j] = dp[i-1][j]; if(j >= v[i]) dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i][j-v[i]] + w[i]); } }
空间优化版:(滚动数组,二维数组优化至一维)
状态表示:dp[j]:在外循环的第i层时,表示从前i个物品中选择且总体积不超过j的集合的最大价值,n层循环后,dp[m]就是最终答案
状态计算:dp[j] = max ( dp[j] , dp[j-vi]+wi ) // 由含i和不含i两个子集合计算而来
核心代码:
int n, m; // n:物品数量, m:最大体积 int v[N], w[N], dp[N]; void keyCode() { for(int i = 1; i <= n; i++) // 正向遍历, 使得dp[j-v[i]]为dp[i][j-v[i]] for(int j = v[i]; j <= m; j++) dp[j] = max(dp[j], dp[j-v[i]] + w[i]); }