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浅谈对背包DP的理解(01背包)

2021-10-17 13:04:35  阅读:123  来源: 互联网

标签:状态 背包 浅谈 int 体积 DP 物品 dp


题目样例

        有n个物品,它们有各自的体积和价值,现有给定容量的背包,如何让背包里装入的物品具有最大的价值总和?

        物品个数——n

        背包体积——bagV

        编号为i的物品价值——v[i]

        编号为i的物品体积——w[i]

思路

        题目中无非涉及到两种数据——体积与价值 和对应的背包序号

        最终要是价值最大化,根据DP设置的原则我们自然想到要以价值来作为状态

        用体积和序号作为状态的描述元素

这里,我简单的介绍一下一个初学者对于状态的理解

我们可以类比数学中的函数进行分析

众所周知,对于一个函数y=f(x)中每一个变量x,函数y=f(x)都有唯一而确定的值与之对应,dp的状态描述亦是如此,对于dp(a,b,c,d~),函数的参量a,b,c,d~中的任意一个参量发生改变都会使函数描述的值发生对应的变化,即对于同一参量a,b,c,d~,函数有且仅有一个值与之对应。

简言之,dp()——f()        a,b,c,d——x,我们可以把它类比做函数进行分析

        综上所述, 我们用dp(i,w)来描述当背包有w体积时对于前i个物品能够获得的最大价值

        我们知道对于数据i(背包序号)是从1开始逐个递增到m的

        思考:数据w(体积)应该遵循什么样的递增方式???

        这里我们应当思考对于前i个背包,其价值不会只是单一的递增,是无规律的,但是能够确定的是——在能够装下物品的情况下,我们应当采用贪心的策略,选择价值较大的物品,以此作为状态转移的原则

        因此,w也是逐个递增的

        那么,具体到状态转移方程上应该如何操作呢?

        我们分析迭代循环的过程,当更新到dp(i,w)时,我们首先要判断w个体积能不能装下第i个物品的体积w[i]

        1.倘若不能,显然这是需要纵向比较,取w个体积已知的最优解dp(i-1,w)

        2.倘若可以,需要先横向操作找到装这个物品之前背包剩余空间时对应的价值dp(i-1,w-w[i]),再加上装上之后的价值v[i],得到一个解[dp(i-1,w-w[i])+v[i]],接着纵向比较,比较w个体积的已知最优解dp(i-1,w)与 该解,取其中较大的那一个。

状态转移方程

dp(i,w)=\left\{\begin{matrix} dp(i-1,w) &w<w[i]\\ dp(i-1,w-w[i])+v[i]&w>=w[i] \end{matrix}\right.

初步总结 

        根据上述原理,我们确定了背包问题动态规划的状态

        确定了状态转移的方程

        01背包问题就解决了大的框架问题

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdio>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#define MAXN 1000010

using namespace std;

int n,bagV;
int v[MAXN];
int w[MAXN];
int dp[10000][10000];

int main()
{
	memset(dp,0,sizeof(dp));
	cin>>n>>bagV;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		cin>>v[i];
		cin>>w[i];
	} 
	int ans=-1;
	for(int i=1;i<=n;i++){//DP核心过程 
		for(int j=1;j<=bagV;j++){
			if(j>=v[i]){
				dp[i][j]=max(dp[i-1][j],dp[i-1][j-v[i]]+w[i]);
			}
			else{
				dp[i][j]=dp[i-1][j];
			}
			ans=max(ans,dp[i][j]);
		}
	}
	for(int i=0;i<=n;i++){//dp数组打印,方便理解 
		for(int j=0;j<=bagV;j++){
			cout<<dp[i][j]<<" ";
		}
		cout<<endl;
	}
	cout<<ans;
	
	return 0;
 } 

 一些话

        动态规划的基本思路已经呈现

        核心就是确定状态和状态转移方程

标签:状态,背包,浅谈,int,体积,DP,物品,dp
来源: https://blog.csdn.net/LuckZY_/article/details/120809011

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