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[数据结构与算法]dp背包问题java

01背包:一个旅行者有一个最多能装 M 公斤的背包,现在有 nn件物品,它们的重量分别是W1,W2,...,Wn它们的价值分别为v1,v2,...,vnv1,求旅行者能获得最大总价值。

注:0-1背包问题指的是每个物品只能使用一次

输入

10 4
2 1
3 3
4 5
7 9
直接上代码注释分析:


import java.util.Scanner;

public class 背包问题 {
    public static void main(String[] args) {

        Scanner scanner=new Scanner(System.in);
        int m=scanner.nextInt();//容量
        int n=scanner.nextInt();//物品数
        int v[]=new int[100];//物品的价值
        int w[]=new int[100];//物品的重量
        int f[][]=new int[100][100];//f[][]的值代表的是物品的价值
        for (int i=1;i<=n;i++){
            w[i]=scanner.nextInt();//第i个物品的重量
            v[i]=scanner.nextInt();//第i个物品的价值
        }
        for (int i=1;i<=n;i++){//i是物品个数的增加
            for (int j=1;j<=m;j++){//j是背包容量的增加
                f[i][j]=f[i-1][j];//先用上一个背包容量装的物品
                if(j>=w[i]){//背包容量能否装第i个物品
                 
                    f[i][j]=Math.max(f[i-1][j],f[i-1][j-w[i]]+v[i]);
                    //01背包每个物品只能取一个

                    //于是每次与上次(i-1)装好物品的同一容量级别(j)背包比较,
                    //谁价值更大用谁(即装了第i个物品后是否价值变大了)

                    //j-w[i]是此时背包容量减去此时i的物品重量

                    //f[i-1][j-w[i]]从上次物品i-1行中选,
                    //除去第i个物品重量后最多价值能装的位置

                    //f[i-1][j-w[i]]+v[i]最后再加上第i个物品的价值v[i]

                }
            }
        }
        for (int i=0;i<=n;i++){
            for (int j=0;j<=m;j++){
                System.out.print(f[i][j]);//打印价值数组
                System.out.print(" ");
            }
            System.out.println();}
    }

}

补充:f数组的f[i]是能存放第i个物品时的结果,f[i][j]是能存放第i个物品时,第j大小的背包容量

输出:

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0?
0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1?
0 0 1 3 3 4 4 4 4 4 4?
0 0 1 3 5 5 6 8 8 9 9?
0 0 1 3 5 5 6 9 9 10 12?

完全背包问题:

只需要修改为

f[i][j-w[i]]+v[i]

具体推算过程如下:

                 f[i][j]=Math.max(f[i-1][j],f[i][j-w[i]]+v[i]);
                    //f(i,j) = max(f(i-1,j),f(i-1,j-vi)+Wi,…,f(i-1,j-kVi)+kWi)
                    //完全背包每次取的物品数数量可以无限
                    //f(i,j-vi) = max(f(i-1,j-Vi),f(i-1,j-2Vi)+Wi,…,f(i-1,j-kVi)+kWi)

                    //立即推:f(i,j) = max(f(i-1,j),f(i,j-Vi)+Wi)

输出

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0?
0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5?
0 0 1 3 3 4 6 6 7 9 9?
0 0 1 3 5 5 6 8 10 10 11?
0 0 1 3 5 5 6 9 10 10 12?

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加:2022-03-30 18:50:35  更:2022-03-30 18:54:24 
 
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