题意整理。
- 给定一个背包,能容纳体积为V。然后有n种物品,每种物品有一个对应的体积和价值,并且每个物品有无数个。
- 求这个背包最多能装多大价值的物品。
- 如果背包恰好装满,最多能装多大价值的物品。
方法一(动态规划)
1.解题思路
第一问:
- 状态定义:dp1[i]表示不考虑背包是否装满,在容量为i的情况下,最多装多大价值的物品。
- 状态转移:遍历所有的物品,要么选择当前物品,要么不选,取价值最大的,并且通过这种方式跟新所有情况的状态。即。
第二问:
- 状态定义:dp2[i]表示背包恰好装满时,在容量为i的情况下,最多装多大价值的物品。
- 状态初始化:将背包容量为0的情况设置价值为0,其它情况设置为最小的Integer型整数,表示不可达状态。后续所有的状态都需要从为0的状态转移过去。
- 状态转移:遍历所有的物品,要么选择当前物品,要么不选,取价值最大的,并且通过这种方式跟新所有情况的状态。即。
图解展示:
第一问:
第二问:
2.代码实现
import java.util.*;
public class Main {
public static void main(String[] args){
Scanner sc = new Scanner(System.in);
int n = sc.nextInt();
int V = sc.nextInt();
//存放体积
int[] v=new int[n+1];
//存放价值
int[] w=new int[n+1];
for(int i=1;i<=n;i++){
v[i]=sc.nextInt();
w[i]=sc.nextInt();
}
//dp1[i]表示不考虑背包是否装满,容量为i的情况下,最多能装多大价值的物品
int[] dp1=new int[V+1];
for(int i=1;i<=n;i++){
for(int j=v[i];j<=V;j++){
//状态转移,要么选择当前物品,要么不选,取较大的
dp1[j]=Math.max(dp1[j-v[i]]+w[i],dp1[j]);
}
}
System.out.println(dp1[V]);
//dp2[i]表示背包恰好装满时,容量为i的情况下,最多能装多大价值的物品
int[] dp2=new int[V+1];
Arrays.fill(dp2,Integer.MIN_VALUE);
//容量为0时,价值初始化为0
dp2[0]=0;
for(int i=1;i<=n;i++){
for(int j=v[i];j<=V;j++){
//状态转移,要么选择当前物品,要么不选,取较大的
dp2[j]=Math.max(dp2[j-v[i]]+w[i],dp2[j]);
}
}
//如果小于0,说明不能由初始化为0的状态转移过来,无解
if(dp2[V]<0){
dp2[V]=0;
}
System.out.println(dp2[V]);
}
}
3.复杂度分析
- 时间复杂度:两层循环,最多需要遍历次,所以时间复杂度为。
- 空间复杂度:需要额外大小为的dp1数组和dp2数组,所以空间复杂度为。