DP實例之01揹包問題C語言實現

問題描述:

        有N件物品和一個容量爲V的揹包。第i件物品的費用是c[i],價值是w[i]。求解將哪些物品裝入揹包可使這些物品的費用總和不超過揹包容量,且價值總和最大。這是最基礎的揹包問題,特點是:每種物品僅有一件,可以選擇放或不放

        用子問題定義狀態:即f[i][v]表示前i件物品恰放入一個容量爲v的揹包可以獲得的最大價值。則其狀態轉移方程便是:f[i][v]=max{f[i-1][v],f[i-1][v-c[i]]+w[i]}

        用二維數組記錄每個子問題的值,避免重複計算,行從0到N,列從0到V。f[][0]=0,f[0][]=0;

        很容易算出01揹包的時間和空間複雜度,O(V*N)。

C語言代碼實現如下:

int Bag()
{
    int i,j;
    int num=4;      //有4個物品
    int vol=10;     //揹包容量爲10
    int w[5]={0,3,1,4,3}; //此處需要多添加一個首元素元素0,因爲下面的循環從1開始,若不添加0,則i-1會出現數組越界
    int v[5]={0,1,3,4,2};//此處需要多添加一個首元素元素0,因爲下面的循環從1開始,若不添加0,則i-1會出現數組越界
    int f[5][11]={0}; //用來保存結果 ,以上幾個數組長度都比num,vol多一個
    for(i=1;i<=num;i++)  //狀態方程
    {
        for(j=1;j<=vol;j++)
        {
            if (w[j]>j)                            //如果第i個物品放不進揹包
                f[i][j]=f[i-1][j];
            else if(f[i-1][j]>(f[i-1][j-w[i]]+v[i]))    //狀態方程 取max{f[i-1][v],f[i-1][v-c[i]]+w[i]}
                f[i][j]=f[i-1][j];
            else
                f[i][j]=f[i-1][j-w[i]]+v[i];
        }
    }
    return f[4][10];
}



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