2024-03-20:用 go 语言,自 01 背包问世之后,小 A 对此深感兴趣。
一天,小 A 去远游,却发现他的背包不同于 01 背包,他的物品大致可分为 k 组。
每组中的物品只能选择 1 件,现在他想知道最大的利用价值是多少?
答案 2024-03-20:
来自左程云。
灵捷3.5
大体步骤如下:
1.定义常量 MAXN 和 MAXM,分别表示物品数量和背包容量的最大值。
2.声明一个二维数组 arr 用于存储物品的重量、价值和组别信息。
3.声明一个一维数组 dp 用于记录每个容量下的最大利用价值。
4.获取输入信息,包括背包容量 m 和物品数量 n。
5.遍历 n 次,将物品的重量、价值和组别信息存入二维数组 arr。
6.根据物品的组别信息对二维数组 arr 进行排序。
7.初始化数组 dp,将所有元素设置为 0。
8.使用动态规划算法计算最大利用价值。遍历每个组别的物品,对于每个容量 r,遍历当前组别的物品,如果容量 r 大于等于物品的重量,则更新 dp[r] 为当前物品的价值加上 dp[r-物品重量] 的最大值。
9.返回 dp[m],即背包容量为 m 时的最大利用价值。
10.打印结果。
总的时间复杂度是 O(nmlog(n)),其中 n 是物品数量,m 是背包容量。这是因为需要对二维数组 arr 进行排序,排序的时间复杂度是 O(nlog(n)),而计算最大利用价值的动态规划算法的时间复杂度是 O(nm)。
总的额外空间复杂度是 O(n),其中 n 是物品数量。这是因为需要使用数组 dp 来记录每个容量下的最大利用价值。
go 完整代码如下:
package main
import (
"fmt"
"sort"
)
const MAXN = 1001
const MAXM = 1001
var arr = [MAXN][3]int{}
var dp = [MAXM]int{}
var m, n int
func compute() int {
for start, end := 0, 1; start < n; {
for end < n && arr[end][2] == arr[start][2] {
end++
}
for r := m; r >= 0; r-- {
for i := start; i < end; i++ {
if r >= arr[i][0] {
dp[r] = max(dp[r], arr[i][1]+dp[r-arr[i][0]])
}
}
}
start = end
end++
}
return dp[m]
}
func max(a, b int) int {
if a > b {
return a
}
return b
}
func main() {
inputs := []int{45, 3,
10, 10, 1,
10, 5, 1,
50, 400, 2}
ii := 0
m = inputs[ii]
ii++
n = inputs[ii]
ii++
for i := 0; i < n; i++ {
arr[i][0] = inputs[ii]
ii++
arr[i][1] = inputs[ii]
ii++
arr[i][2] = inputs[ii]
ii++
}
sort.Slice(arr[:n], func(i, j int) bool {
return arr[i][2] < arr[j][2]
})
for i := 0; i <= m; i++ {
dp[i] = 0
}
fmt.Println(compute())
}
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python 完整代码如下:
# -*-coding:utf-8-*-
MAXN = 1001
MAXM = 1001
arr = [[0] * 3 for _ in range(MAXN)]
dp = [0] * MAXM
m, n = 0, 0
def compute():
start = 0
while start < n:
end = start + 1
while end < n and arr[end][2] == arr[start][2]:
end += 1
for r in range(m, -1, -1):
for i in range(start, end):
if r >= arr[i][0]:
dp[r] = max(dp[r], arr[i][1] + dp[r - arr[i][0]])
start = end
return dp[m]
def max(a, b):
return a if a > b else b
inputs = [45, 3,
10, 10, 1,
10, 5, 1,
50, 400, 2]
ii = 0
m = inputs[ii]
ii += 1
n = inputs[ii]
ii += 1
for i in range(n):
arr[i][0] = inputs[ii]
ii += 1
arr[i][1] = inputs[ii]
ii += 1
arr[i][2] = inputs[ii]
ii += 1
arr = arr[:n]
arr.sort(key=lambda x: x[2])
for i in range(m + 1):
dp[i] = 0
print(compute())
复制代码
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