[ 本帖最后由 51黑tt 于 2016-3-5 20:08 编辑 ]\n\n作为算法设计分析的经典问题,已经写过一次了,不过实现的方法不同,这次是回溯法解决问题。问题还是老问题,但是方法是新的! 哈哈
在这里再简单写一下问题要求:
给定n中物品和一个容量为c的背包,物品i的重量为Wi,其价值为Vi,0-1背包问题是如何选择装入背包的物品(物品不可分割),使得装入背包的物品的价值为最大。
1.题目分析:
考虑到每种物品只有2 种选择,即装入背包或不装入背包,并且物品数和背包容量已给定,要计算装入背包物品的最大价值和最优装入方案,可用回溯法搜索子集树的算法进行求解。
2.算法设计:
a. 物品有n种,背包容量为C,分别用p和w存储第i种物品的价值和重量,用
x标记第i种物品是否装入背包,用bestx存储第i种物品的最优装载方案;
b. 用递归函数Backtrack (i,cp,cw)来实现回溯法搜索子集树(形式参数i表示递归深
度,n用来控制递归深度,形式参数cp和cw表示当前总价值和总重量,bestp表示当前
最优总价值):
① 若i >n,则算法搜索到一个叶结点,判断当前总价值是否最优:
1> 若cp>bestp,更新当前最优总价值为当前总价值(即bestp=cp),更新
装载方案(即bestx=x( 1≤i≤n));
② 采用for循环对物品i装与不装两种情况进行讨论(0≤j≤1):
1> x=j;
2> 若总重量不大于背包容量(即cw+x*w<=c),则更新当前总价 br=""> 值和总重量(即cw+=w*x,cp+=p*x), 对物品i+1调用递归函
数Backtrack(i+1,cp,cw) 继续进行装载;
3> 函数Backtrack(i+1,cp,cw)调用结束后则返回当前总价值和总重量
(即 cw-=w*x,cp-=p*x);
4> 当j>1时,for循环结束;
③ 当i=1时,若已测试完所有装载方案,外层调用就全部结束;
c. 主函数调用一次backtrack(1,0,0)即可完成整个回溯搜索过程,最终得到的bestp和bestx即为所求最大总价值和最优装载方案。
最后给出代码。很不幸的是我自己没有写出来源码,这个是从网络找到后又经过自己改写的。。。。。技术不够没办法啊
#include<stdio.h>
int n,c,bestp;//物品的个数,背包的容量,最大价值
int p[10000],w[10000],x[10000],bestx[10000];//物品的价值,物品的重量,x[i]暂存物品的选中情况,物品的选中情况
void Backtrack(int i,int cp,int cw)
{ //cw当前包内物品重量,cp当前包内物品价值
int j;
if(i>n)//回溯结束
{
if(cp>bestp)
{
bestp=cp;
for(i=0;i<=n;i++) bestx[i]=x[i];
}
}
else
for(j=0;j<=1;j++)
{
x[i]=j;
if(cw+x[i]*w[i]<=c)
{
cw+=w[i]*x[i];
cp+=p[i]*x[i];
Backtrack(i+1,cp,cw);
cw-=w[i]*x[i];
cp-=p[i]*x[i];
}
}
}
int main()
{
int i;
bestp=0;
printf("请输入背包最大容量:\n");
scanf("%d",&c);
printf("请输入物品个数:\n");
scanf("%d",&n);
printf("请依次输入物品的重量:\n");
for(i=1;i<=n;i++)
scanf("%d",&w[i]);
printf("请依次输入物品的价值:\n");
for(i=1;i<=n;i++)
scanf("%d",&p[i]);
Backtrack(1,0,0);
printf("最大价值为:\n");
printf("%d\n",bestp);
printf("被选中的物品依次是(0表示未选中,1表示选中)\n");
for(i=1;i<=n;i++)
printf("%d ",bestx[i]);
printf("\n");
return 0;
}
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