动态规划解决0/1背包问题详解

一、引言

在日常生活中,我们经常面临各种选择和决策。有些决策涉及到资源的有限性和选择的最优性,这就需要我们运用一些算法来帮助我们做出最佳的选择。0/1背包问题就是这样一个经典的优化问题,它要求我们在给定的背包容量和物品集合中,选择出总价值最大的物品组合。本文将通过动态规划的方法来解决这个问题。

二、问题定义

0/1背包问题可以描述为:给定一组物品,每种物品都有自己的重量和价值。在限定的背包容量下,我们如何选择物品,才能使得背包中物品的总价值最大?这个问题是一个典型的组合优化问题,其中“0/1”表示每种物品只有一个,可以选择放入背包(1)或不放入背包(0)。

三、动态规划解决方案

动态规划是一种解决多阶段决策过程最优化的数学方法。它通过把原问题分解为相对简单的子问题的方式来求解复杂问题。对于0/1背包问题,我们可以使用动态规划来求解。

  1. 定义状态

我们定义一个二维数组dp[i][w],其中i表示物品的数量,w表示当前背包的容量。dp[i][w]的值表示在前i个物品中选择不超过w容量的背包可以获得的最大价值。

  1. 初始化

在没有物品可选时(即i=0),背包的价值显然为0,因此dp[0][w] = 0。同样地,当背包容量为0时(即w=0),无论有多少物品可选,背包的价值也为0,因此dp[i][0] = 0

  1. 状态转移

对于每个物品,我们有两种选择:放入背包或不放入背包。如果我们选择不放入第i个物品,那么背包的价值就是dp[i-1][w];如果我们选择放入第i个物品,那么背包的价值就是该物品的价值加上剩余容量下能够获得的最大价值,即values[i-1] + dp[i-1][w-weights[i-1]]。我们需要取这两种选择中的较大值作为当前状态的最大价值。因此,状态转移方程为:

dp[i][w] = max(dp[i-1][w], values[i-1] + dp[i-1][w-weights[i-1]])

需要注意的是,当w < weights[i-1]时,即背包容量小于当前物品的重量时,我们无法将当前物品放入背包中,因此此时dp[i][w] = dp[i-1][w]

  1. 计算顺序

我们需要按照物品的数量和背包的容量进行双重循环遍历,确保每个子问题的最优解被计算并存储起来,以便后续问题可以使用这些最优解来构建最终问题的最优解。具体的计算顺序是从前往后依次计算每个状态的值。

四、算法实现

下面是一个简单的Java代码实现示例:

public class Knapsack01 {/*** 解决0/1背包问题的动态规划方法* @param weights 物品的重量数组* @param values 物品的价值数组* @param capacity 背包的容量* @return 返回能放入背包的最大价值总和*/public static int knapsack

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/diannao/40087.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

不同操作系统下的换行符

1. 关键字2. 换行符的比较3. ASCII码4. 修改换行符 4.1. VSCode 5. 参考文档 1. 关键字 CR LF CRLF 换行符 2. 换行符的比较 英文全称英文缩写中文含义转义字符ASCII码值操作系统Carriage ReturnCR回车\r13MacIntosh&#xff08;早期的Mac&#xff09;LinefeedLF换行/新行\…

C++程序演示如何使用类和对象进行简单的面向对象编程。

下面是一个简单的C程序示例&#xff0c;展示了如何使用类和对象进行面向对象编程。这个示例定义了一个名为Person的类&#xff0c;它包含私有成员变量&#xff08;姓名和年龄&#xff09;以及公共成员函数&#xff08;用于设置和获取这些成员变量的值&#xff09;。然后&#x…

【C语言】指针经典例题

题1&#xff1a; #include <stdio.h>int main() {int a[5] { 1, 2, 3, 4, 5 };int* ptr (int*)(&a 1);printf("%d,%d", *(a 1), *(ptr - 1));return 0; } //程序的结果是什么&#xff1f; 解答如下&#xff1a; 题2&#xff1a; #include <std…

提取含日期字符串并格式化输出

背景 OCR识别的字符串中&#xff0c;日期类型存在字符串中&#xff0c;需要提取出来&#xff0c;并格式化 环境以及依赖package NStudyPy0.0.12 NStudyPy 工具包 , 一个有用的工具包&#xff0c;可以简化开发流程&#xff0c;详细介绍可以参考 NStudyPy 本教程使用 python 3.10…

Coze终于顶不住了?开始收费了

&#x1f914;各位老铁都知道&#xff0c;之前Coze以免费出圈&#xff0c;香碰碰&#xff0c;字节一个月几个亿补贴用户。现在终于顶不住了&#xff0c;开始收费了&#xff01; 我们来看看具体情况吧&#xff01; &#x1f4b8;收费情况一览 目前国内版本还没有开始收费&#x…

VisActor vs ECharts: 哪个更适合你的数据可视化需求?

VisActor vs ECharts: 哪个更适合你的数据可视化需求&#xff1f; 在当今数据驱动的世界里&#xff0c;选择合适的数据可视化工具是至关重要的。ECharts作为广受欢迎的可视化库&#xff0c;已经在行业内拥有了长久的历史和广泛的用户基础。然而&#xff0c;VisActor作为新兴的…

企业该如何选择工时管理工具?

在数字化时代&#xff0c;企业的管理效率直接关系到其市场竞争力。工时管理作为企业管理的重要一环&#xff0c;不仅关乎员工的工作效率&#xff0c;还直接影响到企业的成本控制和决策质量。那么&#xff0c;面对市场上琳琅满目的工时管理工具&#xff0c;企业应该如何做出明智…

麒麟v10-yum下载命令

1、下载抓包工具 tcpdump下载时只能直接安装&#xff1b;想要cp到其他机器的时候就需要用到其他命令了。 2、yum命令只下载不安装 yum install tcpdump --downloadonly 3、下载完成后&#xff0c;安装包的路径 /var/cache/dnf/ks10-adv-os-0c2e217e51b7a335/packages/tcpdump…

前端基础--Vue3核心语法

vue的核心语法 简单入门 Vue3向下兼容Vue2语法&#xff0c;且Vue3中的模板中可以没有根标签 <template><div class"person"><h2>姓名&#xff1a;{{name}}</h2><h2>年龄&#xff1a;{{age}}</h2><button click"chang…

关于ant design vue 使用Modal无法关闭弹窗的解决思路

文章目录 1: 出现问题的版本2.出现问题&#xff08;1&#xff09;ant design 的问题&#xff08;2&#xff09;poina的提示报错 3.正确版本总结 1: 出现问题的版本 "ant-design-vue": "^3.2.20", "pinia": "^2.1.7", "vue"…

人工智能工具在软件开发中的作用与未来展望

随着生成式人工智能&#xff08;AIGC&#xff09;的迅猛发展&#xff0c;软件开发领域正经历着深刻的变革。从代码生成、错误检测到自动化测试&#xff0c;AI工具正在逐渐成为开发者的重要助手。然而&#xff0c;这也引发了对开发者职业前景和技能需求变化的广泛讨论&#xff1…

好看的风景视频素材在哪下载啊?下载风景视频素材网站分享

随着短视频和自媒体的兴起&#xff0c;美丽的风景视频不仅能让人眼前一亮&#xff0c;更能吸引大量观众。无论是旅游博主分享那些令人心旷神怡的旅行片段&#xff0c;还是视频编辑师寻找背景素材来增强作品的视觉效果&#xff0c;高质量的风景视频素材需求量巨大。以下是几个下…

Radio专业术语笔记

在收音机的 RDS (Radio Data System) 功能中&#xff0c;CT 代表 “Clock Time”。RDS 是一种数字广播标准&#xff0c;用于在调频广播中传输辅助数据&#xff0c;如电台名称、节目类型、交通信息等。CT 功能是其中的一部分&#xff0c;用于同步和显示广播电台发送的当前时间。…

【干货】SaaS企业使用PLG模式实现用户自增长与留存的三大战略

近年来越来越多toB厂商开始采用SaaS模式&#xff0c;消费者的体验需求和购买行为也逐渐转变。根据Forrester研究调查显示&#xff0c;B端购买者现在越来越倾向于进行产品体验和产品调研与评估&#xff0c;而非如传统的方式那样直接与销售人员接触。 因此&#xff0c;SaaS&…

.npy格式图像如何进行深度学习模型训练处理,亲测可行

import torchimport torch.nn as nnimport torch.nn.functional as Fimport numpy as npfrom torch.utils.data import DataLoader, Datasetfrom torchvision import transformsfrom PIL import Imageimport json# 加载训练集和测试集数据train_images np.load(../dataset/tra…

x86芯片定制,Ethercat芯片定制,适用于运动控制,工业总线等软硬一体机

x86芯片定制&#xff0c;Ethercat芯片定制 X86平台 我们的研发工程师已经积累了非常丰富的主板、整机设计经验&#xff0c;对接您的产品规格场景需求&#xff0c;快速交付样机&#xff0c;包含主板、BOX整机、平板电脑、CPCI等形态产品。降本、长生命周期、快速交付、及时响应…

鸿蒙开发设备管理:【@ohos.settings (设置数据项名称)】

设置数据项名称 说明&#xff1a; 本模块首批接口从API version 8开始支持。后续版本如有新增内容&#xff0c;则采用上角标单独标记该内容的起始版本。 本模块提供设置数据项的访问功能相关接口的说明及示例。 导入模块 import settings from ohos.settings;settings.getUri…

访问者模式在金融业务中的应用及其框架实现

引言 访问者模式&#xff08;Visitor Pattern&#xff09;是一种行为设计模式&#xff0c;它允许你在不改变对象结构的前提下定义作用于这些对象的新操作。通过使用访问者模式&#xff0c;可以将相关操作分离到访问者中&#xff0c;从而提高系统的灵活性和可维护性。在金融业务…

数组理论基础

1. **数组定义**&#xff1a; - 数组是存放在连续内存空间上的相同类型数据的集合。 2. **数组特性**&#xff1a; - 数组下标从0开始。 - 数组的内存空间地址是连续的。 3. **数组操作**&#xff1a; - 数组可以通过下标索引快速访问元素。 - 数组元素的删除…