标签:背包 Python max 最大值 选法 range 物品 模板
前言
01背包——万恶之源
我一定要搞好这个背包问题!
一、 01背包
1. 问题描述
01背包问题:给定\(N\)个物品和容量为\(V\)的背包,每个物品有两个属性:价值\(w_i\)和体积\(v_i\),每个物品只能取1次,问在背包中放入哪些物品可以使得总价值最大?
输入例子:
4 5 # 物品数量和背包容量
1 2 # 物品1的体积和价值
2 4
3 4
4 5
输出例子:
8 # 价值最大的结果
2. 解题思路
- 状态表示f[i, j](一般背包问题都是二维)
- 表示所有选法,满足只从前i个物品中选,并且选出来的物品总体积小于等于j,f[i, j]的值为这些选法的价值的最大值
- 前i个物品:这个价值最大值从前i个物品考虑,并不代表前i个物品都选了
- 最后答案是\(f[N][V]\)
- 状态计算
-
对于f[i, j],可以将该集合划分为两部分:选法包含i,选法不包含i。两部分的最大值就是f[i, j]
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如何计算这两部分
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选法不包含i:从1~i-1中选,且总体积不超过j的所有选法的最大值(这些选法一定不会包含i),即f[i-1, j]
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选法包含i:包含i的选法的最大值
如何求?——“曲线救国”
-
先不去看第i个物品,即从第1~i-1个物品中选。
但是由于最后要加上第i个物品,所以在第1到i-1个物品选时,选法不能超过\(j - v[i]\),得出这部分最大值,即\(f[i-1, j - v[i]]\)
-
再加上第i个物品的价值,即可得到包含i的选法的最大价值
即\(f[i-1, j - v[i]] + w[i]\)
-
-
-
注意,当\(j < v_i\)的时候,即选法总体积装不下第i个物品的时候,选法包含i这个情况不存在
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