0/1背包问题Python实现 _阿- c 实现背包问题

问题:给定一个载重量为m的背包,以及n个重量为wi、价值为pi的物体,1<=i<=n,要求把物体装入背包,使背包内的物体价值最大,把这类问题称为背包问题。通常称物体不可分割的背包问题为0/1背包问题。

这个问题也可以用动态规划的分阶段决策方法,来确定把哪一个物体装入背包的最优决策。类似于资源分配那样,令optp[i][j]表示在前i个物体中,能够装入载重量为j的背包中的物体的最大价值,j=1,2,…,m。可以得到下面的动态规划函数:

optp[i][0]=optp[0][j]=0………………………………………..(1)

optp[i][j]=optp[i-1][j](j<wi)…………………………………(2)

optp[i][j]=max{optp[i-1][j],optp[I-1][j-wi]+pi}(j>=wi)…(3)

式(1)表示,把前面i物体装入载重量为0的背包,或者把0个物体装入载重量为j的背包,得到的价值都为0。(2)式表明,如果第i个物体的重量大于背包的载重量,则装入前面i个物体得到的最大价值,与装入前面i–1个物体得到的最大价值一样(第i个物体没有装入背包)。式(3)表明,当第i个物体的重量小于背包的载重量时,如果把第i个物体装入载重量为j的背包后总价值上升,那么就装入,否则不装入。

算法实现如下(Python编写,经测试可用):

#!/usr/bin/python

#-*-coding:utf8-*-

'''

Createdon2011-10-24

@author:AHAN

python2.7.2

'''

#n个物体的重量(w[0]无用)

w=[0,2,2,6,5,4]

#n个物体的价值(p[0]无用)

p=[0,6,3,5,4,6]

#计算n的个数

n=len(w)-1

#背包的载重量

m=10

#装入背包的物体,元素为True时,对应物体被装入(x[0]无用)

0/1背包问题(Python实现)_阿- c 实现背包问题

x=[Falseforrawinrange(n+1)]

v=0

#optp[i][j]表示在前i个物体中,能够装入载重量为j的背包中的物体的最大价值

optp=[[0forcolinrange(m+1)]forrawinrange(n+1)]

defknapsack_dynamic(w,p,n,m,x):

#计算optp[i][j]

foriinrange(1,n+1):

forjinrange(1,m+1):

optp[i][j]=optp[i-1][j]

if(j>=w[i])and(optp[i-1][j-w[i]]+p[i]>optp[i-1][j]):

optp[i][j]=optp[i-1][j-w[i]]+p[i]

#递推装入背包的物体

j=m

foriinrange(n,0,-1):

ifoptp[i][j]>optp[i-1][j]:

x[i]=True

j=j-w[i]

#返回最大价值

v=optp[n][m]

returnv

print('最大值为:'+str(knapsack_dynamic(w,p,n,m,x)))

print(x[1:])

  

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