动态规划:《背包问题》-Python实现

作者&投稿:翁咐 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 动态规划中的经典问题之一是《背包问题》,它涉及到如何在给定的物品和背包容量限制下,选择最优组合以最大化物品总价值。该问题主要分为0-1背包问题,其中每个物品只能取整数倍或不取,不允许分割。

解决0-1背包问题的关键是运用动态规划,通过构建一个大小为n x c的二维数组m,其中n为物品数量,c为背包容量。数组m[i][j]表示在处理第i个物品时,背包容量为j时所能获得的最大价值。计算m[i][j]的方法是:如果背包容量足够容纳当前物品且拿取该物品价值更高,那么就选择拿取;否则,不拿取并保留之前物品的价值。

以价值数组v和重量数组w为例,比如v=[8,10,6,3,7,2]和w=[4,6,2,2,5,1],背包容量C=12。在计算m[i][j]时,如m[2][6],如果不拿取第二件物品,最大价值为m[1][6]=8;如果拿取,价值为10,选择拿取,所以m[2][6]=10。最终,m[n][c]即为所有物品在容量C下的最优价值,若m[n][c]等于m[n-1][c],说明第n个物品不加入也无影响,对应的x[n]=0,否则x[n]=1,通过回溯构建最优解的物品选择列表x[]。


dp动态规划中的背包
dp动态规划中的背包问题,关键在于处理物品的使用限制。在传统的01背包问题中,我们需要避免物品重复使用。当将二维数组转化为一维后,f[v]代表在容量为v的情况下,最多能获取的价值。若按顺序枚举物品,可能会导致某些物品被多次计入,例如,一个重量为5,价值为10的物品,会通过f[0]更新f[5],再由...

动态规划中的0-1背包问题怎么去理解?要求给出具体实例和详细步骤...
最右下放的数据就是最大的价值了。(注意第3排的背包容量为7的时候,最佳方案不是本身的6.而是上一排的9.说明这时候3号物品没有被选.选的是1,2号物品.所以得9.)从以上最大价值的构造过程中可以看出。f(n,m)=max{f(n-1,m), f(n-1,m-w[n])+P(n,m)}这就是书本上写的动态规划方程...

01背包问题
同时,可以看出如果通过第N次选择得到的是一个最优解的话,那么第N-1次选择的结果一定也是一个最优解。这符合动态规划中最优子问题的性质。考虑用动态规划的方法来解决,这里的:阶段是:在前N件物品中,选取若干件物品放入背包中;状态是:在前N件物品中,选取若干件物品放入所剩空间为W的背包中的...

用动态规划算法怎样求解01背包问题
动态规划主要解决的是多阶段的决策问题。01背包中,状态为背包剩余的容量,阶段是每一个物品,决策是是否选择当前的物品。所以用动态规划来解决是非常贴切的。我们设f[V]表示已经使用容量为V时所能获得的最大价值,w[i]表示i物品的质量,c[i]表示i物品的价值。for(int i=1;i<=n;i++) for(...

0-1背包问题的多种解法代码(动态规划、贪心法、回溯法、分支限界法...
\/* 采用动态规划方法求解 \/* \/* 2.1 最优子结构性质 \/* 设(y1,y2,...,yn)是给定0-1背包问题的一个最优解,则必有 \/* 结论,(y2,y3,...,yn)是如下子问题的一个最优解: \/* max sum_{i=2 to n} (vi*xi) \/* (1) sum_{i=2 to n} (wi*xi) <= c - w1*y1 \/* (2) xi∈{0...

0\/1背包问题——动态规划、回溯、分支限界法对比
假定n个商品重量分别为w 0 , w 1 , ..., w n-1 ,价值分别为p 0 , p 1 , ..., p n-1 ,背包载重量为M。怎样选择商品组合,使得价值最高?最大值的估算法(跟分支限界法本质上是一样的)向上回溯的方法 w_cur——表示当前正在搜索的部分解中转入的总重量 p_cur——当前总价值...

dp动态规划中的背包问题01
首先要搞明白f[i][v]的定义:用前i种物品恰好装满一个容量为v的背包,最大价值是多少。这句话的意思就是说,费用总和为v的状态可能没有意义。譬如说所有物品加在一起的重量都不到v,那么f[N][V]必然没有意义了。只能去找f[N][0..V]中的最大值来输出。但是如果我们改变一下f[i][v]的...

背包问题二维费用
费用视为另一种维度,每件物品的件数费用为1,最大件数费用为M。若目标是“恰取M件物品”,则只需在f[0..V][M]范围内查找答案。总结来说,当面对由基础动态规划题目变形而来的新问题时,通过在原有状态中增加一维以适应新的限制条件,是一种常见的解题策略。希望这个概念对你有所帮助。

计算机算法分析考试:动态规划0-1背包问题,怎么算
抽象描述如下: x[n]:表示物品的选择,x[i]=1表示选择放进物品i到背包中。问题分析: 1.抽象之后背包问题转换为找到一个最优的数组,x1,x2,...,xn的0-1序列。 2.假设最优解的序列为x1,x2,...,xn,能使背包容量C的总价值最大. 如果,x1=1,则x2,...,xn是C-w1容...

动态规划中的0-1背包问题怎么去理解?要求给出具体实例和详细步骤...
0-1 背包问题描述如下:给定n 种物品和一个背包。物品i 的重量是 wi ,其价值为 vi ,背包的容量为C。应如何选择装入背包的物品,使得装入背包中物品的总价值最大?在选择装入背包的物品时,对每种物品i只有2 种选择,即装入背包或不装入背包。不能 将物品i 装入背包多次,也不能只装入部分的物品...

方正县19629738711: 动态规划之背包问题 -
阎昌盐酸: P01:01背包问题 题目:有N件物品和一个容量为V的背包.第i件物品的费用是c[i],价值是w[i].求解将哪些物品装入背包可使这些物品的费用总和不超过背包容量,且价值总和最大. 基本思路:这是最基础的背包问题,特点是:每种物品仅有一...

方正县19629738711: C语言动态规划之背包问题求解 -
阎昌盐酸: #include<stdio.h> int max(int a,int b) { if (a>b) return a; else return b; } int main() { //int max(int , int ); int n,m,i,j; int data[101][2]; int f[101][101]; scanf("%d%d",&n,&m); //n表示个数,m表示能背的最大重量 for(i=1;i<=n;i++) { scanf("%d%d",&data[...

方正县19629738711: 用动态规划算法怎样求解01背包问题 -
阎昌盐酸: 动态规划主要解决的是多阶段的决策问题.01背包中,状态为背包剩余的容量,阶段是每一个物品,决策是是否选择当前的物品.所以用动态规划来解决是非常贴切的.我们设f[V]表示已经使用容量为V时所能获得的最大价值,w[i]表示i物品的质...

方正县19629738711: 动态规划的01背包问题,求解释. -
阎昌盐酸: 注意到原来每次f[i][v]只用了一次,所以现在f[v]相当于原来的f[v], 上次循环保存的f[v]相当于原来的f[i-1][v] 如果从0做到V的话,没有重复限制,会从v->v+c[i]->v+2*c[i]加上去,本次循环的c[i]也会加上

方正县19629738711: 动态规划的01背包问题,来自背包九讲上的一段:-------------------------------------------------------------------------------------------------------有N件物品和一个容量为V的背包.... -
阎昌盐酸:[答案] 注意到原来每次f[i][v]只用了一次,所以现在f[v]相当于原来的f[v], 上次循环保存的f[v]相当于原来的f[i-1][v] 如果从0做到V的话,没有重复限制,会从v->v+c[i]->v+2*c[i]加上去,本次循环的c[i]也会加上

方正县19629738711: 背包问题的问法变化 -
阎昌盐酸: 以上涉及的各种背包问题都是要求在背包容量(费用)的限制下求可以取到的最大价值,但背包问题还有很多种灵活的问法,在这里值得提一下.但是我认为,只要深入理解了求背包问题最大价值的方法,即使问法变化了,也是不难想出算法的...

方正县19629738711: 如何理解背包问题 -
阎昌盐酸: 解决方法: 最佳的解决方法是使用动态规划——先得到该问题的局部解然后扩展到全局问题解. 构建物品X在不同重量时的价值数组V(Value数组): V[N][W] = 4 rows * 10 column 该矩阵中的每个值的求解都代表一个更小的背包问题. 初始情况一:对于第0列,它的含义是背包的容量为0.此时物品的价值呢?没有.因此,第一列都填入0. 初始情况二:对于第0行,它的含义是屋内没有物品.那么没有任何物品的背包里的价值多少呢?还是没有!所有都是0.

方正县19629738711: 动态规划 0/1背包问题(续) 求思路 怎么判断有没有装满 -
阎昌盐酸: 题目要求必须恰好装满,那你就输出动态规划后求出的f[weight],如果f[weight]没被更新过,就输入no solution.如果题目说可以不装满,就输出f[0..weight]中的最大值.动态规划的过程:1.枚举每种物品i2.枚举j=weight->0,用f[ j ]+p[ i ]去更新f[ j + w[ i ] ],由于是01背包,所以要倒着枚举 有问题请追问

方正县19629738711: 谁能提供一个pascal版,标准的动态规划0/1背包问题的标准程序??? -
阎昌盐酸: 0/1背包 一个旅行者有一个最多能用m公斤的背包,现在有n件物品,它们的重量分别是W1,W2,...,Wn,它们的价值分别为C1,C2,...,Cn.若每种物品只有一件求旅行者能获得最大总价值. 分析说明: 显然这个题可用深度优先方法对每件物品进行枚...

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