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  • 01背包

    动态规划( dynamic programming )算法是解决多阶段决策过程最优化问题的一种常用方法,难度比较大,技巧性也很强。利用动态规划算法,可以优雅而高效地解决很多贪婪算法或分治算法不能解决的问题。动态规划算法的基本思想是:将待求解的问题分解成若干个相互联系的子问题,先求解子问题,然后从这些子问题的解得到原问题的解;对于重复出现的子问题,只在第一次遇到的时候对它进行求解,并把答案保存起来,让以后再次遇到时直接引用答案,不必重新求解。动态规划算法将问题的解决方案视为一系列决策的结果,与贪婪算法不同的是,在贪婪算法中,每采用一次贪婪准则,便做出一个不可撤回的决策;而在动态规划算法中,还要考察每个最优决策序列中是否包含一个最优决策子序列,即问题是否具有最优子结构性质。

    动态规划算法的有效性依赖于待求解问题本身具有的两个重要性质:最优子结构性质和子问题重叠性质。

    1 、最优子结构性质。如果问题的最优解所包含的子问题的解也是最优的,我们就称该问题具有最优子结构性质(即满足最优化原理)。最优子结构性质为动态规划算法解决问题提供了重要线索。

    2 、子问题重叠性质。子问题重叠性质是指在用递归算法自顶向下对问题进行求解时,每次产生的子问题并不总是新问题,有些子问题会被重复计算多次。动态规划算法正是利用了这种子问题的重叠性质,对每一个子问题只计算一次,然后将其计算结果保存在一个表格中,当再次需要计算已经计算过的子问题时,只是在表格中简 单地查看一下结果,从而获得较高的解题效率。

    当我们已经确定待解决的问题需要用动态规划算法求解时,通常可以按照以下步骤设计动态规划算法:

    1 、分析问题的最优解,找出最优解的性质,并刻画其结构特征;

    2 、递归地定义最优值;

    3 、采用自底向上的方式计算问题的最优值;

    4 、根据计算最优值时得到的信息,构造最优解。

    1 ~ 3 步是动态规划算法解决问题的基本步骤,在只需要计算最优值的问题中,完成这三个基本步骤就可以了。如果问题需要构造最优解,还要执行第 4 步; 此时,在第 3 步通常需要记录更多的信息,以便在步骤 4 中,有足够的信息快速地构造出最优解。

    以上内容来自http://www.cnblogs.com/lvpengms/archive/2010/02/03/1663055.html的博客

    #include<iostream>
    #include<fstream>
    using namespace std;
    ifstream infile("C:\Users\Administrator\Desktop\算法竞赛\动态规划\1.txt");
    int max(int a,int b)
    {
        if(a>b)
            return a;
        else
            return b;
    }
    void input(int v[],int w[],int n)
    {
        if(!infile)
            cout<<"error";
        for(int i=0;i<n;i++)
        {
            infile>>v[i]>>w[i];
        }
    }
    //a保存(i,j)状态,v保存每个物品重量,w保存每个物品价值,n保存背包个数,m保存最大容积
    void d(int a[][10],int v[],int w[],int n,int m)
    {
        for(int i=n;i>=0;i--)
        {
            for(int j=0;j<=m;j++)
            {
                if(i==n)
                    a[i][j]=0;
                else
                {
                    a[i][j]=a[i+1][j];
                    if(j>=v[i])
                        a[i][j]=max(a[i+1][j-v[i]]+w[i],a[i+1][j]);
                }
            }
        }
        cout<<a[0][m]<<endl;
    }
    int main()
    {
        int n,m;
        int a[10][10];
        int v[10];
        int w[10];
        infile>>n>>m;
        input(v,w,n);
        d(a,v,w,n,m);
        return 0;
    }

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