• DP背包问题小总结


    DP的背包问题可谓是最基础的DP了,分为01背包,完全背包,多重背包

    • 01背包

    装与不装是一个问题

    01背包基本模型,背包的总体积为v,总共有n件物体,每件物品的体积为v[i],价值为w[i],每件物品只有一个,怎么使背包内尽可能的装更多的物品且价值最大?

    模板为一维滚动数组,f[m]表示装m的最大价值和.

    可得状态转移方程为

    f[j]=max(f[j],f[j-v[i]]+w[i])

    也就是f[i]为装,那么总体积数相减然后价值增加,或者不装什么都不变。

    例题

    https://www.luogu.org/problemnew/show/P1060

    可以把总钱数看做体积v,重要度乘以钱数为价值w[i],经过套模板可以直接解答

    代码

    #include <bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    int f[30010];
    int v[30010];
    int w[30010];
    int main()
    {
        int m,n,t;
        cin>>m>>n;
        for(int i=1;i<=n;i++)
        cin>>v[i]>>t,w[i]=v[i]*t;
        for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=m;j>=v[i];j--)
        f[j]=max(f[j],f[j-v[i]]+w[i]);
        cout<<f[m];
    }
    

    注意的问题就是f必须比总价值开的要大,要不RE,并且两层for内层for是逆序的。

    • 完全背包

    装与不不装是一个问题,装多少又是一个问题

    完全背包基本模型,背包的总体积为v,总共有n件物体,每件物品的体积为v[i],价值为w[i],每个物品有无限多个,怎么使背包内尽可能的装更多的物品且价值最大?

    与01背包不同的是从物品唯一变成了物品有无限多个

    模板还是为一维滚动数组,f[m]表示装m的最大价值和.

    可得状态转移方程为

    f[j]=max(f[j],f[j-v[i]]+w[i])

    也就是f[i]为装,那么总体积数相减然后价值增加,或者不装什么都不变。接着去计算装上的最大值。

    例题

    https://www.luogu.org/problemnew/show/P1616

    可以把总时间看做体积v,药品价值看做w[i],因为药品无限,所以套用完全背包模板

    代码

    #include <bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    int f[100010];
    int w[100010];
    int v[100010];
    int main()
    {
        int m,n,ans=-1;
        cin>>m>>n;
        for(int i=1;i<=n;i++)
        cin>>v[i]>>w[i];
        for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=v[i];j<=m;j++)
        f[j]=max(f[j],f[j-v[i]]+w[i]);
        cout<<f[m];
    }
    

    注意这里是正序的!!!

    • 多重背包

    现在装与不装,装多少都不是问题了,问题是装的东西还有数量上限???

    多重背包基本模型,背包的总体积为v,总共有n件物体,每件物品的体积为v[i],价值为w[i],每个物品有n[i]个,怎么使背包内尽可能的装更多的物品且价值最大?

    多重背包可以分解成01背包

    模板就是分解成01背包然后再套01背包的模板

    例题

    /*庆功会
    
    【问题描述】
    
    为了庆贺班级在校运动会上取得全校第一名成绩,班主任决定开一场庆功会,为此拨款购买奖品犒劳运动员。期望拨款金额能购买最大价值的奖品,可以补充他们的精力和体力。
    
    【输入格式】
    
    第一行二个数n(n<=500),m(m<=6000),其中n代表希望购买的奖品的种数,m表示拨款金额。 接下来n行,每行3个数,v、w、s,分别表示第I种奖品的价格、价值(价格与价值是不同的概念)和购买的数量(买0件到s件均可),其中v<=100,w<=1000,s<=10。
    
    【输出格式】
    
    第一行:一个数,表示此次购买能获得的最大的价值(注意!不是价格)。
    
    【输入样例】
    
    5 1000
    
    80 20 4
    
    40 50 9
    
    30 50 7
    
    40 30 6
    
    20 20 1
    
    【输出样例】
    
    1040*/
    

    代码

    #include <bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    int f[6010],v[6010],w[6010],n[6010],n1;
    int main()
    {
      int n,m;
      cin>>n>>m;
      for(int i=1;i<=n;i++)
      {
        int vv,ww,nn,t=1;
        cin>>vv>>ww>>nn;
        while(nn>=t)
        {
          v[++n1]=t*vv;
          w[n1]=t*ww;
          nn-=t;
          t*=2;
        }
        v[++n1]=vv*nn;
        w[n1]=ww*nn;
      }
      for(int i=1;i<=n1;i++)
      for(int j=m;j>=v[i];j--)
      f[j]=max(f[j],f[j-v[i]]+w[i]);
      cout<<f[m];
    }
    

    注意中间的分组优化

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