动态规划:完全背包问题
ACwing #3. 完全背包问题
完全背包问题和01背包问题很相似。
01背包问题每个物品只能选一个,而完全背包问题每个物品可以选无限次。
DP问题的关键是找到状态转移方程:
①定义f[i][j]表示从前 i 个物品中选择,体积为 j 的时候的最大价值。
②那么转移方程f[i][j] = max(f[i - 1][j],f[i - 1][j - v[i]],f[i - 1][j - 2 * v[i]],.....,f[i - 1][j - k * v[i]],....)
因此代码就是:
#include<iostream>
using namespace std;
const int N = 1010;
int f[N][N];
int v[N],w[N];
int main()
{int n,m;cin>>n>>m;for(int i = 1 ; i <= n ;i ++){scanf("%d%d",&v[i],&w[i]);}for(int i = 1 ; i<=n ;i++)for(int j = 1 ; j<=m ;j++){for(int k = 0 ; k*v[i]<=j ; k++)f[i][j] = max(f[i][j],f[i-1][j-k*v[i]]+k*w[i]);}printf("%d",f[n][m]return 0;
}
由于数据量级的原因,此代码肯定会发生TLE,因此需要进行优化。
f[i , j ] = max( f[i-1,j] , f[i- 1,j - v[i]+ w[i] , f[i - 1,j-2 * v[i]]+2 * w[i] , f[i -1,j - 3 * v[i]]+3 * w[i] , .....)
f[i , j - v[i]]= max( f[i - 1,j - v[i]] , f[i - 1,j - 2 * v[i]] + w[i] , f[i - 1,j- 3 * v[i]]+2 * w[i] , .....)
由上两式,可得出如下递推关系:
f[i][j]=max(f[i, j - v[i] ] + w[i] , f[i - 1][j])
因此优化后的代码变为:
#include <iostream>
using namespace std;
const int N=1010;
int v[N],w[N],f[N][N];
int n,m;int main()
{scanf("%d%d",&n,&m);for(int i = 1;i <= n;i++){scanf("%d%d",&v[i],&w[i]);} for(int i = 1;i <= n;i++)for(int j = 1;j <= m;j++){f[i][j] = f[i - 1][j];if(j >= v[i])f[i][j] = max(f[i][j],f[i][j - v[i]] + w[i]);}printf("%d",f[n][m]);return 0;
}
可以看出代码与01背包非常相似,因此尝试能否做进一步优化。
优化完成后的状态转移方程:f[j] = max(f[j], f[j - v[i]] + w[i])
代码如下:
#include <iostream>
using namespace std;const int N=1010;
int v[N],w[N],f[N];
int n,m;int main()
{scanf("%d%d",&n,&m); for(int i = 1;i <= n;i++){scanf("%d%d",&v[i],&w[i]);} for(int i=1;i<=n;i++)for(int j=v[i];j<=m;j++){f[j]=max(f[j],f[j-v[i]]+w[i]);} printf("%d",f[m]); return 0;
}
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