C++---背包模型---背包问题求具体方案(每日一道算法2023.3.17)
创始人
2025-05-29 13:40:01
0

注意事项:
本题是"动态规划—01背包"的扩展题,dp思路相同,下面主要讲一下如何求方案的转移路径。

题目:
有 N件物品和一个容量是 V的背包。每件物品只能使用一次。
第 i 件物品的体积是 vi,价值是 wi。
求解将哪些物品装入背包,可使这些物品的总体积不超过背包容量,且总价值最大。
输出 字典序最小的方案
这里的字典序是指:所选物品的编号构成的序列。物品的编号范围是1…N。

输入格式
第一行两个整数,N,V,用空格隔开,分别表示物品数量和背包容积。
接下来有 N行,每行两个整数 vi,wi,用空格隔开,分别表示第 i 件物品的体积和价值。

输出格式
输出一行,包含若干个用空格隔开的整数,表示最优解中所选物品的编号序列,且该编号序列的字典序最小。
物品编号范围是 1…N。

数据范围
0 0

输入:
4 5
1 2
2 4
3 4
4 6
输出:
1 4
#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;const int N = 1010;
int n, m;
int v[N], w[N], f[N][N];    //v[i]第i个物品的体积,w[i]第i个物品的价值,由于要求每一步的具体转移路径,这题不能压缩维度int main() {//读入cin >> n >> m;for (int i = 1; i<=n; i++) cin >> v[i] >> w[i];//把朴素01背包模板改一下,从物品1枚举到物品n倒过来,变成从物品n枚举到物品1,这样方便一会求“字典序最小的方案”,其他都一样for (int i = n; i>=1; i--) {for (int j = 0; j<=m; j++) {f[i][j] = f[i+1][j];if (j >= v[i]) f[i][j] = max(f[i][j], f[i+1][j-v[i]] + w[i]);}}//求出转移路径,具体思路看题解里的,这写不下(int k = m;for (int i = 1; i<=n; i++) {if (k >= v[i] && f[i][k] == f[i+1][k-v[i]]+w[i]) {cout << i << " ";k -= v[i];}}return 0;
}

思路:
先抛开题目中的“字典序最小”的要求,想求出最优方案中到底选了哪几个物品,其实就是找到从第1个物品转移到第n个物品的转移路径,也就是知道了有哪几个物品被使用了(很像一个最短路问题)。

从1到n来推很明显行不通,因为无法得知dp中到底叠加了几种方案,那么就反着来推从n到1,
根据状态转移公式:f[i][j] = max(f[i-1][j], f[i-1][j-v[i]]+w[i])
(注意f[i][j]中存储的是:前i个物品中,体积不超过j的所有方案,属性为max,也就是最大价值)

也就是只能从这两种情况转移过来:
1.如果从f[i-1][j]转移,因为体积没有变化,无法求出当前物品有没有被选择,所以不考虑。
2.如果从f[i-1][j-v[i]]+w[i]转移,根据体积变化,可以求出当前物品有没有被选择,所以必须考虑。

这样分析后,也就得出结论:
先计算一遍dp,得到最优解f[n][m],再通过考虑每个物品选择的情况f[i-1][j-v[i]]+w[i],将选择了的物品一个一个推导出来即可。

不过还要注意,由于题目要求得到“字典序最小”,那计算dp的时候反着枚举物品,然后推导物品选择时正着来推即可得到字典序最小的顺序。

如果有所帮助请给个免费的赞吧~有人看才是支撑我写下去的动力!

声明:
算法思路来源为y总,详细请见https://www.acwing.com/
本文仅用作学习记录和交流

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