DP背包問題小總結


DP的背包問題可謂是最基礎的DP了,分為01背包,完全背包,多重背包

  • 01背包

裝與不裝是一個問題

01背包基本模型,背包的總體積為v,總共有n件物體,每件物品的體積為v[i],價值為w[i],每件物品只有一個,怎么使背包內盡可能的裝更多的物品且價值最大?

模板為一維滾動數組,f[m]表示裝m的最大價值和.

可得狀態轉移方程為

f[j]=max(f[j],f[j-v[i]]+w[i])

也就是f[i]為裝,那么總體積數相減然后價值增加,或者不裝什么都不變。

例題

https://www.luogu.org/problemnew/show/P1060

可以把總錢數看做體積v,重要度乘以錢數為價值w[i],經過套模板可以直接解答

代碼

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int f[30010];
int v[30010];
int w[30010];
int main()
{
    int m,n,t;
    cin>>m>>n;
    for(int i=1;i<=n;i++)
    cin>>v[i]>>t,w[i]=v[i]*t;
    for(int i=1;i<=n;i++)
    for(int j=m;j>=v[i];j--)
    f[j]=max(f[j],f[j-v[i]]+w[i]);
    cout<<f[m];
}

注意的問題就是f必須比總價值開的要大,要不RE,並且兩層for內層for是逆序的。

  • 完全背包

裝與不不裝是一個問題,裝多少又是一個問題

完全背包基本模型,背包的總體積為v,總共有n件物體,每件物品的體積為v[i],價值為w[i],每個物品有無限多個,怎么使背包內盡可能的裝更多的物品且價值最大?

與01背包不同的是從物品唯一變成了物品有無限多個

模板還是為一維滾動數組,f[m]表示裝m的最大價值和.

可得狀態轉移方程為

f[j]=max(f[j],f[j-v[i]]+w[i])

也就是f[i]為裝,那么總體積數相減然后價值增加,或者不裝什么都不變。接着去計算裝上的最大值。

例題

https://www.luogu.org/problemnew/show/P1616

可以把總時間看做體積v,葯品價值看做w[i],因為葯品無限,所以套用完全背包模板

代碼

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int f[100010];
int w[100010];
int v[100010];
int main()
{
    int m,n,ans=-1;
    cin>>m>>n;
    for(int i=1;i<=n;i++)
    cin>>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]);
    cout<<f[m];
}

注意這里是正序的!!!

  • 多重背包

現在裝與不裝,裝多少都不是問題了,問題是裝的東西還有數量上限???

多重背包基本模型,背包的總體積為v,總共有n件物體,每件物品的體積為v[i],價值為w[i],每個物品有n[i]個,怎么使背包內盡可能的裝更多的物品且價值最大?

多重背包可以分解成01背包

模板就是分解成01背包然后再套01背包的模板

例題

/*慶功會

【問題描述】

為了慶賀班級在校運動會上取得全校第一名成績,班主任決定開一場慶功會,為此撥款購買獎品犒勞運動員。期望撥款金額能購買最大價值的獎品,可以補充他們的精力和體力。

【輸入格式】

第一行二個數n(n<=500),m(m<=6000),其中n代表希望購買的獎品的種數,m表示撥款金額。 接下來n行,每行3個數,v、w、s,分別表示第I種獎品的價格、價值(價格與價值是不同的概念)和購買的數量(買0件到s件均可),其中v<=100,w<=1000,s<=10。

【輸出格式】

第一行:一個數,表示此次購買能獲得的最大的價值(注意!不是價格)。

【輸入樣例】

5 1000

80 20 4

40 50 9

30 50 7

40 30 6

20 20 1

【輸出樣例】

1040*/

代碼

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int f[6010],v[6010],w[6010],n[6010],n1;
int main()
{
  int n,m;
  cin>>n>>m;
  for(int i=1;i<=n;i++)
  {
    int vv,ww,nn,t=1;
    cin>>vv>>ww>>nn;
    while(nn>=t)
    {
      v[++n1]=t*vv;
      w[n1]=t*ww;
      nn-=t;
      t*=2;
    }
    v[++n1]=vv*nn;
    w[n1]=ww*nn;
  }
  for(int i=1;i<=n1;i++)
  for(int j=m;j>=v[i];j--)
  f[j]=max(f[j],f[j-v[i]]+w[i]);
  cout<<f[m];
}

注意中間的分組優化


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