day41打卡
46. 携带研究材料(第六期模拟笔试)
状态表示
二维:dp[i] [j] 表示从下标为[0-i]的物品里任意取,放进容量为j的背包,价值总和最大是多少。
一维:
dp[j]表示:容量为j的背包,所背的物品价值可以最大为dp[j]。
状态转移方程
二维:
如果想到dp[i][j]
是从下标为[0-i]的物品里任意取,放进容量为j的背包,价值总和最大是多少,那么可以有两个方向推出来dp[i] [j]
,
-
不放物品i:由
dp[i - 1][j]
推出,即背包容量为j,里面不放物品i的最大价值,此时dp[i][j]就是dp[i - 1][j]
。(其实就是当物品i的重量大于背包j的重量时,物品i无法放进背包中,所以背包内的价值依然和前面相同。) -
放物品i:由
dp[i - 1][j - weight[i]]
推出,dp[i - 1][j - weight[i]]
为背包容量为j - weight[i]的时候不放物品i的最大价值,那么dp[i - 1] [j - weight[i]] + value[i]
(物品i的价值),就是背包放物品i得到的最大价值所以递归公式:
dp[i][j] = max(dp[i - 1] [j], dp[i - 1][j - weight[i]] + value[i]);
一维:
dp[j]可以通过dp[j - weight[i]]
推导出来,dp[j - weight[i]]
表示容量为j - weight[i]
的背包所背的最大价值。
dp[j - weight[i]] + value[i]
表示 容量为 j- 物品i重量
的背包 加上 物品i的价值。(也就是容量为j的背包,放入物品i了之后的价值即:dp[j]
)
此时dp[j]有两个选择,一个是取自己dp[j]
相当于 二维dp数组中的dp[i-1][j]
,即不放物品i,一个是取dp[j - weight[i]] + value[i]
,即放物品i,指定是取最大的,毕竟是求最大价值,
初始化
二维:
首先从dp[i][j]
的定义出发,如果背包容量j为0的话,即dp[i][0]
,无论是选取哪些物品,背包价值总 和一定为0。
状态转移方程 dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i - 1][j - weight[i]] + value[i])
; 可以看 出i 是由 i-1 推导出来,那么i为0的时候就一定要初始化。
dp[0][j]
,即:i为0,存放编号0的物品的时候,各个容量的背包所能存放的最大价值。
那么很明显当 j < weight[0]的时候,dp[0][j]
应该是 0,因为背包容量比编号0的物品重量还小。
当j >= weight[0]时,dp[0][j]
应该是value[0],因为背包容量放足够放编号0物品。
for (int j = 0 ; j < weight[0]; j++) { // 这一步,如果把dp数组预先初始化为0了,这一步就可以省略dp[0][j] = 0;
}
// 正序遍历
for (int j = weight[0]; j <= bagweight; j++) {dp[0][j] = value[0];
}
一维:
dp[j]
表示:容量为j的背包,所背的物品价值可以最大为dp[j]
,那么dp[0]就应该是0
,因为背包容量为0所背的物品的最大价值就是0。
填表
二维:从左到右
一维:从左到右
返回值
二维:dp[n][m]
一维:dp[n]
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int n = 0, BagWeight = 0;
void solve() {std::vector<int> weight(n, 0);std::vector<int> val(n, 0);for(int i = 0; i < n; i++) {cin >> weight[i];}for(int i = 0; i < n; i++) {cin >> val[i];}//创建dp数组std::vector<std::vector<int>> dp(weight.size(), vector<int>(BagWeight+1, 0));//初始化for(int i = weight[0]; i <= BagWeight; i++) {dp[0][i] = val[0];}//填表for(int i = 1; i < weight.size(); i++) {for(int j = 0; j <= BagWeight; j++) {if(j < weight[i]) dp[i][j] = dp[i-1][j];else dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i-1][j - weight[i]] + val[i]);}}cout << dp[weight.size() - 1][BagWeight] << endl;
}int main()
{while(cin >> n >> BagWeight) {solve();}return 0;
}
// 一维dp数组实现
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;int main() {// 读取 M 和 Nint M, N;cin >> M >> N;vector<int> costs(M);vector<int> values(M);for (int i = 0; i < M; i++) {cin >> costs[i];}for (int j = 0; j < M; j++) {cin >> values[j];}// 创建一个动态规划数组dp,初始值为0vector<int> dp(N + 1, 0);// 外层循环遍历每个类型的研究材料for (int i = 0; i < M; ++i) {// 内层循环从 N 空间逐渐减少到当前研究材料所占空间for (int j = N; j >= costs[i]; --j) {// 考虑当前研究材料选择和不选择的情况,选择最大值dp[j] = max(dp[j], dp[j - costs[i]] + values[i]);}}// 输出dp[N],即在给定 N 行李空间可以携带的研究材料最大价值cout << dp[N] << endl;return 0;
}
416. 分割等和子集
一个商品如果可以重复多次放入是完全背包,而只能放入一次是01背包。
01背包
只有确定了如下四点,才能把01背包问题套到本题上来。
- 背包的体积为sum / 2
- 背包要放入的商品(集合里的元素)重量为 元素的数值,价值也为元素的数值
- 背包如果正好装满,说明找到了总和为 sum / 2 的子集。
- 背包中每一个元素是不可重复放入。
状态表示
dp[j]表示 背包总容量(所能装的总重量)是j,放进物品后,背的最大重量为dp[j]。
状态转移方程
01背包的递推公式为:dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i])
;
本题,相当于背包里放入数值,那么物品i的重量是nums[i],其价值也是nums[i]。
所以递推公式:dp[j] = max(dp[j], dp[j - nums[i]] + nums[i])
;
初始化
从dp[j]的定义来看,首先dp[0]一定是0。
填表顺序
从左到右
返回值
dp[n]
class Solution {
public:bool canPartition(vector<int>& nums) {//判断符合条件int sum = 0;for(auto& e : nums) {sum += e;}if(sum % 2 == 1) return false;int target = sum / 2;vector<int> dp(10001, 0);//01背包for(int i = 0; i < nums.size(); i++) {for(int j = target; j >= nums[i]; j--) {dp[j] = max(dp[j], dp[j - nums[i]] + nums[i]);}}if(target == dp[target]) return true;return false;}
};