Java背包问题求解实例代码

2023-05-30 23:58

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背包问题主要是指一个给定容量的背包、若干具有一定价值和重量的物品，如何选择物品放入背包使物品的价值最大。其中又分01背包和无限背包，这里主要讨论01背包，即每个物品最多放一个。而无限背包可以转化为01背包。

先说一下算法的主要思想，利用动态规划来解决。每次遍历到的第i个物品，根据w[i]和v[i]来确定是否需要将该物品放入背包中。即对于给定的n个物品，设v[i]、w[i]分别为第i个物品的价值和重量，C为背包的容量。再令v[i][j]表示在前i个物品中能够装入容量为j的背包中的最大价值。则我们有下面的结果：

（1），v[i][0]=v[0][j]=0;
（2），v[i][j]=v[i-1][j] 当w[i]>j
（3），v[i][j]=max{v[i-1][j],v[i-1][j-w[i]]+v[i]} 当j>=w[i]

好的，我们的算法就是基于此三个结论式。

一、01背包：

1、二维数组法

public class sf {   public static void main(String[] args) {     // TODO Auto-generated method stub     int[] weight = {3,5,2,6,4}; //物品重量     int[] val = {4,4,3,5,3}; //物品价值     int m = 12; //背包容量     int n = val.length; //物品个数     int[][] f = new int[n+1][m+1]; //f[i][j]表示前i个物品能装入容量为j的背包中的最大价值     int[][] path = new int[n+1][m+1];     //初始化第一列和第一行     for(int i=0;i<f.length;i++){       f[i][0] = 0;     }     for(int i=0;i<f[0].length;i++){       f[0][i] = 0;     }     //通过公式迭代计算     for(int i=1;i<f.length;i++){       for(int j=1;j<f[0].length;j++){         if(weight[i-1]>j)           f[i][j] = f[i-1][j];         else{           if(f[i-1][j]<f[i-1][j-weight[i-1]]+val[i-1]){             f[i][j] = f[i-1][j-weight[i-1]]+val[i-1];             path[i][j] = 1;           }else{             f[i][j] = f[i-1][j];           }           //f[i][j] = Math.max(f[i-1][j], f[i-1][j-weight[i-1]]+val[i-1]);         }       }     }     for(int i=0;i<f.length;i++){       for(int j=0;j<f[0].length;j++){         System.out.print(f[i][j]+" ");       }       System.out.println();     }     int i=f.length-1;     int j=f[0].length-1;     while(i>0&&j>0){       if(path[i][j] == 1){         System.out.print("第"+i+"个物品装入 ");         j -= weight[i-1];       }       i--;     }   } }

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