http://acm.nyist.net/JudgeOnline/problem.php?pid=546
#include<stdio.h> #include<iostream> #include<string.h> using namespace std; int dp[50010],v,j; void zeroonePack(int c,int w)//01背包 { for(j=v;j>=c;j--) dp[j]=max(dp[j],dp[j-c]+w); } void complatePack(int c,int w)//完全背包 { for(j=c;j<=v;j++) dp[j]=max(dp[j],dp[j-c]+w); } void multipiePack(int c,int w,int n)//多重背包 { if(c*n>=v) //物品的总价值已经大于背包容量可以看做是完全背包 complatePack(c,w); else { int k=1; while(k<n) //转换为01背包,二进制思想优化(例:13可以分为 1(2^0)、2(2^1)、4(2^2)、6,因为1、2、4、6这四个数可以组合成1—13中的所有数字) { zeroonePack(c*k,w*k); n-=k; k*=2; } zeroonePack(c*n,w*n); } } int main() { int num[11]; int i,j,sum,count=0; while(1) { sum=0;count++; for(i=1;i<=10;i++) { scanf("%d",&num[i]); sum+=i*num[i]; } if(sum==0) break; printf("#%d:",count); if(sum%2!=0) printf("Can't be divided.\n\n"); else { v=sum/2; memset(dp,0,sizeof(dp)); for(i=1;i<=10;i++) multipiePack(i,i,num[i]); if(dp[v]==v) printf("Can be divided.\n\n"); else printf("Can't be divided.\n\n"); } } return 0; }
基本方法是转化为01背包求解:把第i种物品换成n[i]件01背包中的物品,则得到了物品数为Σn[i]的01背包问题,直接求解,复杂度仍然是O(V*Σn[i])。
但是我们期望将它转化为01背包问题之后能够像完全背包一样降低复杂度。仍然考虑二进制的思想,我们考虑把第i种物品换成若干件物品,使得原问题中第i种物品可取的每种策略——取0..n[i]件——均能等价于取若干件代换以后的物品。另外,取超过n[i]件的策略必不能出现。
方法是:将第i种物品分成若干件物品,其中每件物品有一个系数,这件物品的费用和价值均是原来的费用和价值乘以这个系数。使这些系数分别为1,2,4,...,2^(k-1),n[i]-2^k+1,且k是满足n[i]-2^k+1>0的最大整数。例如,如果n[i]为13,就将这种物品分成系数分别为1,2,4,6的四件物品。
分成的这几件物品的系数和为n[i],表明不可能取多于n[i]件的第i种物品。另外这种方法也能保证对于0..n[i]间的每一个整数,均可以用若干个系数的和表示,这个证明可以分0..2^k-1和2^k..n[i]两段来分别讨论得出,并不难,希望你自己思考尝试一下。
这样就将第i种物品分成了O(log n[i])种物品,将原问题转化为了复杂度为O(V*Σlog n[i])的01背包问题,是很大的改进。
下面给出O(log amount)时间处理一件多重背包中物品的过程,其中amount表示物品的数量:
procedure MultiplePack(cost,weight,amount)
if cost*amount>=V
CompletePack(cost,weight)
return
integer k=1
while k<num
ZeroOnePack(k*cost,k*weight)
amount=amount-k
k=k*2
ZeroOnePack(amount*cost,amount*weight)
希望你仔细体会这个伪代码,如果不太理解的话再看一下源码,单步执行几次,或者头脑加纸笔模拟一下,也许就会慢慢理解了。