背包九讲之三(多重背包)

证明如下:

系数可取值
1,2,4,..2^(k-1),n[i]-2^k+1, k是使得n[i]-2^k+1>=0的最大整数
前n项和为2^k-1,那么最后一项为 n[i]-2^k+1
这些系数之和为n[i],且0--n[i]间的每一个整数均可以用若干个系数的和表示
证明如下:
①先证明区间0..2^k-1, 我们有系数1,2,4...2^(k-1) 即k个数,第k个数的二进制的只有第k位为1
而区间0..2^k-1为二进制第0位到第k-1位是否取值为1的组合,都可以由上面的系数组合得到
②再证明区间2^k..n[i],我们与系数1,2,4,..2^(k-1),n[i]-2^k+1
那么可以由上面的系数组和得到
n[i]-0,n[i]-1,n[i]-2,n[i]-3,n[i]-2^k+1,
那么只要证明n[i]-2^k+1 <2^k,即证明n[i]+1<2^(k+1)
假设n[i]+1>=2^(k+1)成立,即n[i]-2^(k+1)+1>=0成立,
与前面要求的k是使得n[i]-2^k+1>=0的最大整数矛盾,所以假设不成立。
综合①②,0--n[i]区间的每一个整数均可以用若干个系数的和表示

题目地址:http://poj.org/problem?id=1276

 1 /*
 2 有n件物品和一个容量为v的背包,第i种物品最多有n[i]件可用,
 3 每件费用是c[i],价值是w[i],求解将哪些物品放入背包
 4 使费用总和不超过背包容量且价值总和最大
 5 
 6 for(i=1; i<=n; ++i)
 7 for(j=0; j<=v; ++j)
 8 for(k=0; k*c[i]<=j; ++k)
 9     dp[i][j] = max(dp[i][j],dp[i-1][j-k*c[i]]+k*w[i]);
10 时间复杂度为O(V*∑n[i]);
11 另一种思想是二进制优化,时间复杂度为O(V*∑log(n[i]));
12 详见图片
13 */
14 #include <stdio.h>
15 #include <string.h>
16 int cash;
17 int n[11],dk[11];
18 int dp[1000000];
19 inline int max(const int &a, const int &b)
20 {
21     return a < b ? b : a;
22 }
23 void CompletePack(int cost)
24 {
25     for(int i=cost; i<=cash; ++i)
26         dp[i] = max(dp[i],dp[i-cost]+cost);
27 }
28 void ZeroOnePack(int cost)
29 {
30     for(int i=cash; i>=cost; --i)
31         dp[i] = max(dp[i],dp[i-cost]+cost);
32 }
33 void MultiplePack(int cnt, int cost)
34 {
35     if(cnt*cost >=cash)//如果第i种物品的费用总和超过背包容量,那么就是完全背包问题
36         CompletePack(cost);
37     else
38     {
39         int k = 1;//二进制拆分
40         while(k<cnt)//判断剩下的数字能不能够拆分为k
41         {
42             ZeroOnePack(cost*k);
43             cnt -=k;
44             k<<=1;
45         }
46         ZeroOnePack(cnt*cost);
47     }
48 }
49 int main()
50 {
51     int N,i,k,cnt,j;
52     while(scanf("%d%d",&cash,&N)!=EOF)
53     {
54         memset(dp,0,sizeof(dp));
55         for(i=1; i<=N; ++i)
56             scanf("%d%d",&n[i],&dk[i]);
57         for(i=1; i<=N; ++i)
58         {
59             MultiplePack(n[i],dk[i]);
60         }
61         printf("%d
",dp[cash]);
62     }
63     return 0;
64 }

 O(VN)算法:待学习

原文地址:https://www.cnblogs.com/justPassBy/p/4279124.html