D44-完全背包理论+应用篇

D44-完全背包理论+应用篇完全背包理论部分 问题雏形 有 N 件物品和一个最多能背重量为 W 的背包 第 i 件物品的重量是 weight i 得到的价值是 value i 每件物品都有无限个 也就是可以放入背包多次 求解将哪些物品装入背包里物品价值总和最大 重点 与 01 背包的区别在于递归顺序 结论

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完全背包理论部分

  1. 问题雏形:
    有N件物品和一个最多能背重量为W的背包。第i件物品的重量是weight[i],得到的价值是value[i] 。每件物品都有无限个(也就是可以放入背包多次),求解将哪些物品装入背包里物品价值总和最大。
  2. 重点
    与01背包的区别在于递归顺序
    结论:
    (1)01背包中二维dp数组的两个for遍历的先后循序可以颠倒,一维dp数组的两个for循环先后循序一定是先遍历物品,再遍历背包容量。
    (2)在完全背包中,对于一维dp数组,两个for遍历的先后循序可以颠倒。
  3. 完全背包的遍历顺序理解:
    dp[j] 是根据下标j之前所对应的dp[j]计算出来的。 只要保证下标j之前的dp[j]都是经过计算的就可以了。从二维图形理解:
    (1)外层物品,内层背包,则在逐步物品选择下:
    step1:得到只用物品0在不同容量的最大价值
    step2:在更新dp[j] (j = 0…n)之后,考虑物品0、1下不同背包容量的最大价值,按照递推公式dp[j] = max(dp[j], dp[j - value[i]]+value[i]) 来看,dp[j] 和 dp[j - value[i]]应该是更新过的左上角的值
    在这里插入图片描述
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    (2)外层背包,内层物品,同理分析:
    在这里插入图片描述

518. 零钱兑换 II

class Solution: def change(self, amount: int, coins: List[int]) -> int: # dp[i]表示面额为i的硬币组合数,即装满背包的组合的完全背包类型 total_sum = sum(coins) dp = [0] * (amount + 1) dp[0] = 1 for u in coins: for j in range(u, amount+1): # 注意遍历顺序,是在所有考虑的背包容量下逐步将物品加入,所以不会出现排列的重复情况,而是组合形式 dp[j] += dp[j - u] return dp[amount] 

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377. 组合总和 Ⅳ

讯享网class Solution: def combinationSum4(self, nums: List[int], target: int) -> int: dp = [0] * (target + 1) dp[0] = 1 for j in range(target+1): for u in nums: if u <= j: dp[j] += dp[j - u] return dp[target] 

总结

求装满背包的组合个数时:
(1)递归公式都是:dp[j] += dp[j - value[i]]
(2)遍历顺序的选择:
如果求组合数就是外层for循环遍历物品,内层for遍历背包。
如果求排列数就是外层for遍历背包,内层for循环遍历物品。
这个可以结合完全背包解释遍历顺序的原因去理解,求组合数时,如果外层背包+内层物品,则在给定背包容量下,不同的物品的组合个数已经进行更新,即可以选择不同的物品,变更背包容量,则会发生{1, 5}和{5,1}这种重复选择。

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