01背包问题(动态规划)

    有n个重量和价值分别为wi,vi的物品。从这些物品中挑选出总重量不超过W的物品,求所有挑选方案中价值总和的最大值。

限制条件:

1≤n≤100

1≤wi,vi≤100

1≤W≤10000

例如输入:

n = 4

W=5

2   3  (分别为w,v)

1   2

3   4

2   2

输出

7

如果是普通的递归,搜索的深度就是n,并且每一层的搜索都需要2次分支,n比较大的时候就没办法解

第二种就是动态规划表(也可以用递归版的动态规划),这里

weight[4]={2,1,3,2}

value[4] = {3,2,4,2}

i j

0

1

2

3

4

5

0

7

6

5

3

2

0

1

6

6

4

2

2

0

2

6

4

4

2

0

0

3

2

2

2

2

0

0

4

0

0

0

0

0

0

从右下往左上,j是背包已经装的重量,加上weight[i]重量的物品能够获得的最大价值

若i=3,j=4,背包已经装了4重量,装不下weight[3]=2,若j=3,背包已经装了3重量,那么可以装下weight[3]=2重量,value[3]=2,所以最大价值为2,j=2..j=1...j=0也是一样,只有weight[3]=2的物品可以装,也就是背包已经装了3重量,2重量,1重量,0重量时,在这个步骤再装还能获得的最大价值为2

若i=2, j=5,装不了,不予考虑。

j=4,装不了weight[2]=3,j+weight[2]=7  > W=5

若j=3,也装不了,j+weight[2]=6  > W=5

j=2时,可以装下weight[2]=3,如果装,那么最大价值就是value[2]=4,如果不装,沿用刚刚下面算过的dp[i+1][j]=2,显然这里最大价值是4。

j=1,可以装weight[2]或者weight[3],但是无法同时装下2样,所以同上,最大价值为4。

若j=0,如果不装weight[2],沿用下面刚刚算的装了weight[3]=2的物品,最大价值为2,如果要装,那么装上weight[2]=3,value[2]=4,此时背包已经装了3重量,也就是装了j+weight[i]=0+3=3时,再装物品还能获得的最大价值,上一步算过,装了重量为3时再装其他物品的最大价值就是2,此时value[2]=4加上2就是6价值,最大价值为6

......同理推到左上,请务必动笔记录打草稿,这样才看的懂意思,这个确实很难理解

import java.io.BufferedInputStream;
import java.util.Scanner;

public class test {
    public static int[] weight = new int[101];
    public static int[] value = new int[101];

    public static void main(String[] args) {
        Scanner cin = new Scanner(new BufferedInputStream(System.in));
        int n = cin.nextInt();
        int W = cin.nextInt();
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            weight[i] = cin.nextInt();
            value[i] = cin.nextInt();
        }
        cin.close();
        System.out.println(solve(0, W, n)); // 普通递归
        System.out.println("=========");
        System.out.println(solve2(weight, value, W)); // 动态规划表
    }

    public static int solve(int i, int W, int n) {
        int res;
        if (i == n) {
            res = 0;
        } else if (W < weight[i]) {
            res = solve(i + 1, W, n);
        } else {
            res = Math.max(solve(i + 1, W, n), solve(i + 1, W - weight[i], n) + value[i]);
        }
        return res;
    }

    public static int solve2(int[] weight, int[] value, int W) {
        int[][] dp = new int[weight.length + 1][W + 1];
        for (int i = weight.length - 1; i >= 0; --i) {
            for (int j = W; j >= 0; --j) {
                dp[i][j] = dp[i + 1][j]; // 从右下往左上,i+1就是刚刚记忆过的背包装到i+1重量时的最大价值
                if (j + weight[i] <= W) { // dp[i][j]就是背包已经装了j的重量时,能够获得的最大价值
                    dp[i][j] = Math.max(dp[i][j], value[i] + dp[i + 1][j + weight[i]]);
// 当背包重量为j时,要么沿用刚刚装的,本次不装,最大价值dp[i][j],要么就把这个重物装了,那么此时背包装的重量为j+weight[i],
// 用本次的价值value[i]加上背包已经装了j+weight[i]时还能获得的最大价值,因为是从底下往上,刚刚上一步算过,可以直接用dp[i+1][j+weight[i]]。
// 然后选取本次不装weight[i]重物时获得的最大价值以及本次装weight[i]重物获得的最大价值两者之间的最大值
                }
            }
        }
        return dp[0][0];
    }
}
========================================Talk is cheap, show me the code=======================================


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