代码随想录Day 36|Python|Leetcode|01背包问题,你该了解这些! ● 01背包问题,你该了解这些! 滚动数组 ● 416. 分割等和子集

01背包问题,你该了解这些! 

46. 携带研究材料(第六期模拟笔试) (kamacoder.com)

代码随想录 (programmercarl.com)

  1. 确定dp数组(dp table)以及下标的含义: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
  2. 确定递推公式:

    两个方向推出来dp[i][j],

    1. 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。)
    2. 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
  3. dp数组如何初始化:

    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。如图:

    动态规划-背包问题2

    在看其他情况。

    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。

    动态规划-背包问题7

  4. 确定遍历顺序:

    dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i - 1][j - weight[i]] + value[i]); 递归公式中可以看出dp[i][j]是靠dp[i-1][j]和dp[i - 1][j - weight[i]]推导出来的。

    dp[i-1][j]和dp[i - 1][j - weight[i]] 都在dp[i][j]的左上角方向(包括正上方向),那么先遍历物品,再遍历背包的过程如图所示:

    动态规划-背包问题5

    再来看看先遍历背包,再遍历物品呢,如图:

    动态规划-背包问题6

    大家可以看出,虽然两个for循环遍历的次序不同,但是dp[i][j]所需要的数据就是左上角,根本不影响dp[i][j]公式的推导!

    但先遍历物品再遍历背包这个顺序更好理解

  5. 举例推导dp数组:

题目描述

小明是一位科学家,他需要参加一场重要的国际科学大会,以展示自己的最新研究成果。他需要带一些研究材料,但是他的行李箱空间有限。这些研究材料包括实验设备、文献资料和实验样本等等,它们各自占据不同的空间,并且具有不同的价值。 

小明的行李空间为 N,问小明应该如何抉择,才能携带最大价值的研究材料,每种研究材料只能选择一次,并且只有选与不选两种选择,不能进行切割。

输入描述

第一行包含两个正整数,第一个整数 M 代表研究材料的种类,第二个正整数 N,代表小明的行李空间。

第二行包含 M 个正整数,代表每种研究材料的所占空间。 

第三行包含 M 个正整数,代表每种研究材料的价值。

输出描述

输出一个整数,代表小明能够携带的研究材料的最大价值。

注意代码为ACM模式,输入m为物品数横轴,n为重量,作为纵轴,矩阵尺寸应为mx(n+1),因为n多出了需要考虑重量是0的情况。

m, n = map(int, input().split())weights = list(map(int, input().split()))
values = list(map(int, input().split()))
#initialize
dp = [[0]*(n+1) for _ in range(m)]
#when n = 0, dp[i][0] = 0
for j in range(n+1):if weights[0]<=j:dp[0][j] = values[0]else:dp[0][j] = 0
def bag():for i in range(1,m):for j in range(1,n+1):if j<weights[i]:dp[i][j] = dp[i-1][j]else:dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i-1][j-weights[i]]+values[i])return dp[m-1][n]
print(bag())

01背包问题,你该了解这些! 滚动数组  

  1. 确定dp数组的定义:在一维dp数组中,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]。
  2. 一维dp数组的递推公式:两种可能,一种是不放入物品i,及自身的价值dp[j],一种是放入物品i,dp[j-weights[i]]+values[i],所以dp[j] = max(dp[j], dp[j-weigts[i]]+values[i])
  3. 一维dp数组如何初始化

    关于初始化,一定要和dp数组的定义吻合,否则到递推公式的时候就会越来越乱

    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。

    那么dp数组除了下标0的位置,初始为0,其他下标应该初始化多少呢?

    看一下递归公式:dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);

    dp数组在推导的时候一定是取价值最大的数,如果题目给的价值都是正整数那么非0下标都初始化为0就可以了。

    这样才能让dp数组在递归公式的过程中取的最大的价值,而不是被初始值覆盖了

    那么我假设物品价值都是大于0的,所以dp数组初始化的时候,都初始为0就可以了

  4. 一维dp数组遍历顺序:从后向前,避免重复添加上一层数量,先遍历物品,再遍历背包。
  5. 举例推导dp数组

ACM代码:

m, n = map(int, input().split())
weights = list(map(int, input().split()))
values = list(map(int, input().split()))
#initialize
dp = [0]*(n+1) #1-dimensional array
def bag():for i in range(m):for j in range(n,weights[i]-1, -1):dp[j] = max(dp[j], dp[j-weights[i]]+values[i])return dp[n]
print(bag())

416. 分割等和子集 

给你一个 只包含正整数 的 非空 数组 nums 。请你判断是否可以将这个数组分割成两个子集,使得两个子集的元素和相等。

解题思路:

本题可以使用回溯或背包解答。可以将其看作一个nums,如果该数组能得到一个sum(nums)//2的子集,该数组可以拆成两个一样的子数集且和相等,return True。

类似于背包问题的解题思路,

1. 确认dp数组的定义:dp[j]当容量为j时的最大数之和(最大价值),需要注意的是,这里物品i和价值均为nums[i].

2. 一维dp推导公式:dp[j] = max(dp[j], dp[j-weights[i]]+values[i])

3. 一维dp数组如何初始化:dp[0] = 0

4. 一维dp数组遍历顺序:从后向前,避免重复添加上一层数量,先遍历物品,再遍历背包

5. 举例推导dp数组

代码:

class Solution:def canPartition(self, nums: List[int]) -> bool:if sum(nums)%2 != 0:return Falsetarget = sum(nums)//2#target is the largest bagweightdp = [0]*(target+1)for i in range(len(nums)):for j in range(target, nums[i]-1, -1):dp[j] = max(dp[j], dp[j-nums[i]]+nums[i])if dp[target] == target:return Truereturn False

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/news/830575.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

「笔试刷题」:求最小公倍数

一、题目 输入描述&#xff1a; 输入两个正整数A和B。 输出描述&#xff1a; 输出A和B的最小公倍数。 示例1 输入&#xff1a; 5 7 输出&#xff1a; 35 示例2 输入&#xff1a; 2 4输出&#xff1a; 4二、思路解析 这道题&#xff0c;也是模拟实现这一大类的一题…

Unity 递归实现数字不重复的排列组合

实现 private void Permutation(List<int> num, int leftIndex, List<string> strs) {if (leftIndex < num.Count){for (int rightIndex leftIndex; rightIndex < num.Count; rightIndex){Swap(num, leftIndex, rightIndex);Permutation(num, leftIndex 1…

MySQL基础学习(待整理)

MySQL 简介 学习路径 MySQL 安装 卸载预安装的mariadb rpm -qa | grep mariadb rpm -e --nodeps mariadb-libs安装网络工具 yum -y install net-tools yum -y install libaio下载rpm-bundle.tar安装包&#xff0c;并解压&#xff0c;使用rpm进行安装 rpm -ivh \ mysql-communi…

Meta的AI潮流:创新还是用户体验的噩梦?

每周跟踪AI热点新闻动向和震撼发展 想要探索生成式人工智能的前沿进展吗&#xff1f;订阅我们的简报&#xff0c;深入解析最新的技术突破、实际应用案例和未来的趋势。与全球数同行一同&#xff0c;从行业内部的深度分析和实用指南中受益。不要错过这个机会&#xff0c;成为AI领…

一、交换网络基础

目录 1.交换机的转发行为 2.数据帧的类型 3.ARP地址解析步骤 Hub&#xff1a;物理层设备 交换机&#xff1a;数据链路层设备 1.交换机的转发行为 泛洪&#xff08;Flooding&#xff09;&#xff08;有可能是单播帧&#xff08;未知单播帧&#xff09;&#xff0c;也有可能是…

【算法一则】【动态规划】求二维数组可组成的最大正方形

题目 在一个由 ‘0’ 和 ‘1’ 组成的二维矩阵内&#xff0c;找到只包含 ‘1’ 的最大正方形&#xff0c;并返回其面积。 示例 1&#xff1a; 输入&#xff1a;matrix [["1","0","1","0","0"],["1","0&…

AutoMQ 系统测试体系揭秘

01 前言 Apache Kafka 有着比较完备的自测体系。除了常规的单元测试和集成测试以外&#xff0c;Apache Kafka 还有着 1000 的“系统集成和性能测试”&#xff08;以下简称系统测试&#xff09;。系统测试会拉起一套真实的 Kafka 集群&#xff0c;并模拟用户使用 Kafka 集群的方…

JAVA 中间件之 Mycat2

Mycat2应用与实战教程 1.Mycat2概述 1.1 什么是MyCat 官网&#xff1a; http://mycatone.top/ Mycat 是基于 java 语言编写的数据库中间件&#xff0c;是一个实现了 MySQL 协议的服务器&#xff0c;前端用户可以把它看作是一个数据库代理&#xff0c;用 MySQL 客户端工具和…

HEVC/H.265视频编解码学习笔记–框架及块划分关系

前言 由于本人在学习视频的过程中&#xff0c;觉得分块单元太多搞不清楚其关系&#xff0c;因此本文着重记录这些分块单元的概念以及关联。 一、框架 视频为一帧一帧的图像&#xff0c;其编码的主要核心是压缩空间以及时间上的冗余。因此&#xff0c;视频编码有帧内预测和帧间…

Linux 进程概念和状态

目录 一、冯诺依曼体系结构 二、操作系统 1.概念 2.理解操作系统的管理 硬件和管理 为什么要有操作系统 三、进程的概念 PCB&#xff1a; 进程的删除和子进程的创建 删除 创建子进程 四、进程的状态 七种状态&#xff1a; 实验查看部分状态&#xff1a; R&#x…

如何把为知笔记导入到Notion笔记里面

&#x1f4a1; 大家好&#xff0c;我是可夫小子&#xff0c;《小白玩转ChatGPT》专栏作者&#xff0c;关注AIGC、读书和自媒体。 为知笔记并不开放&#xff0c;笔记文件只能以pdf或者图片的方向导出来&#xff0c;无法与其他笔记文件相互导入导出&#xff0c;然而&#xff0c;稍…

PCF应用切换至CAAS

刚刚开通了一个公众号&#xff0c;会分享一些技术博客和自己觉得比较好的项目&#xff0c;同时会更新一些自己使用的工具和图书资料&#xff0c;后面会整理一些面试资料进行分享&#xff0c;觉得有兴趣的可以关注一下。 文章目录 前言打包镜像Dockerfile语法项目使用遇到的问题…

屎里淘金,买二手显卡不翻车指南

马上五一了&#xff0c;应该也有不少小伙伴在摩拳擦掌想装机吧&#xff1f; 但是奈何最近显卡疯涨&#xff0c;装机大头显卡还没搞定&#xff0c;想一步到位吧&#xff0c;感觉目前显卡都太贵了&#xff0c;没必要。 想向现实妥协吧&#xff0c;但是好像又有点心有不甘。 那…

测试工程师——招聘分析

测试工程师 随着互联网行业的高速发展,快速高质量的产品版本迭代成为企业始终立于不败之地的迫切需求,而在短期迭代的快节奏中,传统测试工作面对更大压力,无法持续提供高效率高质量的人力支撑,所以越来越多的企业需要技术更为全面的测试开发工程师。测试开发 本质上属于测…

【MATLAB源码-第201期】基于matlab的黏菌群优化算法(SMA)无人机三维路径规划,输出做短路径图和适应度曲线

操作环境&#xff1a; MATLAB 2022a 1、算法描述 黏菌优化算法&#xff08;Slime Mould Algorithm, SMA&#xff09;是一种新颖的启发式优化方法&#xff0c;其灵感来源于自然界中的真菌——黏菌。这种算法模拟了黏菌在寻找食物时的行为和网络形成策略。在本文中&#xff0c…

触发器的启用和禁用

Oracle从入门到总裁:​​​​​​https://blog.csdn.net/weixin_67859959/article/details/135209645 在 Oracle 数据库中&#xff0c;所创建的触发器可以根据情况&#xff0c;灵活修改它的状态&#xff0c;使其有效或者无效&#xff0c;即启用或者禁用。 其语法格式如下所示。…

社区新零售:重构邻里生活圈,赋能美好未来

新时代的邻里脉动 在城市的肌理中&#xff0c;社区作为生活的基本单元&#xff0c;正经历一场由新零售引领的深刻变革。社区新零售&#xff0c;以其独特的商业模式、创新的技术手段和以人为本的服务理念&#xff0c;重新定义了社区商业的边界&#xff0c;重构了邻里生活的形态…

CAD的DWG文件如何进行搜索文字

1.目的 想搜索CAD文件中的数字或文字是否存在DWG文件中。 2.方法 方式1:菜单栏 编辑→查找 方式2&#xff1a;指令格式 图纸的左下侧→命令处&#xff0c;进行输入find→再按回车enter 3.结果

开源AI智能名片商城小程序:深度解读IMC(IP、MarTech、Content)视角

在数字化浪潮中&#xff0c;私域流量的运营已成为企业不可或缺的增长引擎。而开源AI智能名片商城小程序&#xff0c;则是以一种全新的视角——IMC&#xff08;IP、MarTech、Content&#xff09;&#xff0c;为企业打开私域流量运营的新篇章。今天&#xff0c;我们就来一起深入解…

智慧农场系统 搭建重点,会用到哪些三方服务?

智慧农场小游戏的搭建重点主要集中在游戏设计、用户体验、数据安全和稳定性等方面。为了实现这些目标&#xff0c;可能会用到以下第三方服务&#xff1a; 游戏引擎和开发工具&#xff1a;使用成熟的游戏引擎和开发工具可以极大地简化开发流程&#xff0c;提高开发效率。例如&a…