C语言实现01背包问题

这是一个最简单的背包问题,按我的理解,就是让你找到一些问题的最优解,来个形象化的表述,就是假如你有一个背包,里面的空间大小是6,面前有三个物品(可以有更多的),分别有不同的价值和空间,有一串葡萄所占的空间是2,价值为3,一瓶矿泉水所占空间是3,价值为5,一个西瓜所占空间是4,价值为6,让你找怎么装才可以使背包里的东西价值最高。

我们先来一个思路,

C语言实现01背包问题_第1张图片

就是我们最优解,不可能一下子就找到吧,所以

一,我们需要把背包的空间一步一步从1到他本身一步一步遍历出来(图中第一行和第一列都没用),这就需要一个二维数组。

二,再来一些变量来装东西:用int weight[10000]来装物品的所占空间,用int weath[10000]来装物品的价值。

在找最优解时,它的运行过程不是一个背包一个背包找最优值(也就是不是一列一列找),而是一行一行找,等会你就知道为什么了(而且如果可以一列一列找的话,就没有遍历的必要了,直接找最后一列就行)。

先看葡萄内行,葡萄的空间是二,从背包空间为1时,无法装下,所以这个格子中填0,为2时刚好装下,所以为3(格子中装的是物品的价值),后面依次都是2。

到第二行就有点特殊了,因为他会有一个比较的过程。(其实上一行也会有,但是由于他的上一行全是零,所以就感觉没啥影响)

C语言实现01背包问题_第2张图片

来分析一下这个图的意思

就是如果剩余的空间放不下我们想放的物品,那我们就不放了,继承刚才不放的结果(这就是继承上一层状态的意思);如果可以放下,我们要思考假如说我们放了这个物品,剩余的空间的价值的最优解加上我们放的物品,有没有上一行的框中的数大,如果大,那就放,如果小,那就小(主打一个优中取优)

来个实例理解一下吧

当背包空间遍历到3时,

C语言实现01背包问题_第3张图片

这就是那个意思,就是放进去然后剩余空间去最大值(也就是上一行中同等于剩余空间大小的格子)

整体要用到的意思就是这么多,我们来带入代码中来看看吧

#include

int a[1000][1000];
int weight[1000];
int weath[1000];
int max(int x,int y)
{
    if(x>y)
    {
        return x;
    }
    else
    {
        return y;
    }
}
int main (void)
{
    int i=0,k=0;
    //背包大小
    int n=0;
    scanf("%d",&n);
    //物品个数
    int num=0;
    scanf("%d",&num);
    //来输入每个物品对应的空间和价值,这个物品没必要从小到大输入,只要代码对,就可以正常运行
    for(i=1;i<=num;i++)
    {
         scanf("%d%d",&weight[i],&weath[i]);       
    }
    //判断每个物品的内一行的情况
    for(i=1;i<=num;i++)
    {
        //背包大小从一开始遍历
        for(k=1;k<=n;k++)
        {
            a[i][k]=a[i-1][k];
            //核心代码
            //if里的条件一定是大于等于,要不然如果刚好可以存进去,但是因为没等号没法存 
            if(k>=weight[i])
            {
                a[i][k]=max(a[i][k],a[i-1][k-weight[i]]+weath[i]);            
            }                    
        }    
    }
    printf("%d",a[num][n]);
    return 0;
}

加油!!!

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