背包问题----区分于0/1背包问题
【问题】给定n个物品和一个容量为c的背包,物品 i 的重量是w[i],其价值为v[i],背包问题是如何选择装入背包的物品,使得装入背包中物品的总价值最大。注意和0/1背包问题的区别,在背包问题中,可以将某种物品的一步分装入背包中,但不可以重复装入。
【 思路 】背包问题与0/1背包类似,所不同的是在选择物品 i (1<= i <=n)装入背包时,可以选择一部分,而不一定要全部装入背包。所以可以对物品按w[i]按v[i]/w[i]进行降序排序,按单位价值的高低依次从高到低放入背包。若物体质量大于背包剩余容量,则对物体进行拆分,直到把背包填满。
#include<iostream>
using namespace std;
struct goods{
int w; //重量
int v; //价值
};
int knapsack(int n,int c,struct goods gs[]){ //将物品放入背包,若物品放不下,则进行拆分。
double x[n]={0};
int maxvalue=0;
int i;
for(i=0;gs[i].w<c;i++){
x[i]=1;
maxvalue+=gs[i].v;
c=c-gs[i].w;
}
if(i>=n){ //若全部物品已经全部装入背包,即物品总质量小于背包容量。
return maxvalue;
}
else{
x[i]=(double)c/gs[i].w;
maxvalue+=x[i]*gs[i].v;
return maxvalue;
}
}
int main(){
int c; //背包容量
int n; //物品数量
cout<<"输入背包容量c和物品数量n"<<endl;
cin>>c>>n;
struct goods gs[n]={0,0};
cout<<"输入每个物品的质量w和价值v"<<endl;
for(int i=0;i<n;i++){
cin>>gs[i].w>>gs[i].v;
}
for(int i=0;i<n;i++){ //按单位重量价值v[i]/w[i]降序排序
for(int j=0;j<n-i-1;j++){
if(gs[j+1].w*gs[j].v<=gs[j].w*gs[j+1].v){ //等价于gs[j].v/gs[j].w<=gs[j+1].v/gs[j+1].w,但浮点数不好比较。
struct goods t;
t=gs[j];
gs[j]=gs[j+1];
gs[j+1]=t;
}
}
}
cout<<"背包能装下的最大价值为:"<<knapsack(n,c,gs);
return 0;
}
输入样例:
当物品总质量小于背包容量,则全部可以装入
50 5
5 5
10 15
20 5
3 1
10 2
当物品总质量大于背包容量,则需进行拆分
50 5
80 5
30 15
20 5
3 1
1000 2