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添加查找算法和SingleProblem
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Problems/KnapsackProblem/README.md
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Problems/KnapsackProblem/README.md
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@@ -0,0 +1,34 @@
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## 背包问题
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### 代码
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[背包问题代码](pack.cpp)
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### 问题说明
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有N件物品和一个容量为V的背包。
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第i件物品的重量是w[i],价值是v[i]。
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求解将哪些物品装入背包可使这些物品的重量总和不超过背包容量,
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且价值总和最大。
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### 功能说明
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本程序用动态规划的思想解决了背包问题,并用了两种算法:
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迭代法、递归法。在迭代法中实现了打印背包问题的表格。
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### 代码简述
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通过用户输入数据,程序输入检测,动态分配空间,选择算法,
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用动态规划的思想求解背包问题。
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#### 迭代法:
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通过遍历n行W列,迭代每行每列的值,并把最优解放到
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n行(在数组中为第n+1行)W列(在数组中为第W+1列)中。
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#### 递归法:
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通过每次返回前i个物品和承重为j的最优解,
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递归计算总背包问题的最优解。
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Problems/KnapsackProblem/pack.cpp
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165
Problems/KnapsackProblem/pack.cpp
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@@ -0,0 +1,165 @@
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#include <iostream>
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#include <algorithm>
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using namespace std;
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int *w = NULL; // 存储每件物品重量的数组指针
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int *v = NULL; // 存储每件物品价值的数组指针
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int **T = NULL; // 存储背包问题表格的数组指针
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int n; // 物品个数n
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int W; // 背包总承重W
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// 返回两个值的最大值
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int max(int a, int b)
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{
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return (a > b) ? a : b;
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}
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// 迭代法,能显示背包问题的表格
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void packIterative()
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{
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// 循环遍历n行
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for (int i = 1; i <= n; ++i)
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{
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// 循环遍历W列
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for (int j = 1; j <= W; ++j)
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{
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//第i个物品能装下,则比较包括第i个物品和不包括第i个物品,取其最大值
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if (w[i] <= j)
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T[i][j] = max(v[i] + T[i - 1][j - w[i]], T[i - 1][j]);
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// 第i个物品不能装下,则递归装i-1个
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else
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T[i][j] = T[i - 1][j];
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}
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}
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}
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// 递归法,不支持显示背包问题的表格
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int packRecursive(int i, int j, int *w, int *v)
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{
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// 结束条件(初始条件),i或者j为0时最大总价值为0
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if (i == 0 || j == 0)
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return 0;
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// 第i个物品不能装下,则递归装i-1个
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if (w[i] > j)
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return packRecursive(i - 1, j, w, v);
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||||
//第i个物品能装下,则比较包括第i个物品和不包括第i个物品,取其最大值
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||||
else
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return max(v[i] + packRecursive(i - 1, j - w[i], w, v), packRecursive(i - 1, j, w, v));
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}
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// 打印背包问题的表格
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void printT(int n, int W)
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{
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// 打印n行
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for (auto i = 0; i <= n; i++)
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{
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// 打印行数
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cout << i << ":\t";
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// 打印W列
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for (int w = 0; w <= W; w++)
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{
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cout << T[i][w] << "\t";
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}
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// 换行
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cout << endl;
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}
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}
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int main()
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{
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cout << "---------------- 背包问题 ----------------" << endl;
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cout << "请输入物品数 n (n>=0) " << endl;
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// 输入背包数
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cin >> n;
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if (cin.fail() || n < 0)
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{
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cout << "输入n错误!" << endl;
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system("pause");
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return 0;
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}
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cout << "请输入背包承重量 W (W>=0) " << endl;
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// 输入背包承重量
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cin >> W;
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if (cin.fail() || W < 0)
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{
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cout << "输入W错误!" << endl;
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system("pause");
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return 0;
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}
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// 分配空间
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// 对w和v分配n+1大小
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w = new int[n+1];
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v = new int[n+1];
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// 对T分配n+1行,并初始化为0
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T = new int *[n + 1]();
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// 对T分配W+1列,并初始化为0
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for (auto i = 0; i <= n; i++)
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{
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T[i] = new int[W + 1]();
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}
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// 输入背包的重量和价值
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for (auto i = 1; i <= n; i++)
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{
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cout << "请输入第 " << i << " 个背包的重量和价值(用空格隔开)" << endl;
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cin >> w[i] >> v[i];
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if (cin.fail() || w[i] < 0 || v[i] < 0)
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{
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cout << "输入错误!" << endl;
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system("pause");
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return 0;
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}
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}
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cout << "------------------------------------------------" << endl;
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cout << "请选择算法:" << endl;
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cout << "【1】迭代法" << endl;
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cout << "【2】递归法" << endl;
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cout << "------------------------------------------------" << endl;
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int choose;
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// 输入算法的选择
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cin >> choose;
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switch (choose)
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{
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case 1:
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{
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// 迭代法,能显示背包问题的表格
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packIterative();
|
||||
cout << "能装下物品的最大价值为 " << T[n][W] << endl;
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||||
cout << "------------------------------------------------" << endl;
|
||||
printT(n, W);
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||||
break;
|
||||
}
|
||||
case 2:
|
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{
|
||||
// 递归法,不支持显示背包问题的表格
|
||||
cout << "能装下物品的最大价值为 " << packRecursive(n, W, w, v) << endl;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
default:
|
||||
{
|
||||
cout << "输入错误!" << endl;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
cout << "------------------------------------------------" << endl;
|
||||
|
||||
system("pause");
|
||||
return 0;
|
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}
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BIN
Problems/KnapsackProblem/pack.exe
Normal file
BIN
Problems/KnapsackProblem/pack.exe
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