设为首页 加入收藏

TOP

背包问题的空间优化
2013-05-14 09:25:36 来源: 作者: 【 】 浏览:299
Tags:背包 问题 空间 优化
    如果你不知道什么叫背包问题,下面是0-1背包问题的简单描述
    假设有n件物品
    每件物品的体积为w1, w2……wn
    相对应的价值为 v1, v2.……vn.
    01背包是在n件物品取出若干件放在空间为total_weight的背包里,使得背包的总体积最大
    关于0-1背包问题没有优化版本,请看这里
    上面的核心代码是下面这一段
    [cpp]
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
    for (int j = 1; j <= total_weight; j++) {
    if (w[i] > j) {
    c[i][j] = c[i-1][j];
    } else {
    if (c[i-1][j] > v[i]+c[i-1][j-w[i]]) {
    c[i][j] = c[i-1][j];
    }
    else {
    c[i][j] =  v[i] + c[i-1][j-w[i]];
    }
    }
    }
    }
    注意到状态转移方程 c[i][j] = max{c[i-1][j], c[i-1][j-w[i]]+v[i]}
    每一次c[i][j]改变的值只与c[i-1][x] {x:1…j}有关c[i-1][x]是前一次i循环保存下来的值,因此,可以将c缩减成一维数组
    状态转移方程转换为 c[j] = max(c[j], c[j-w[i]]+v[i]);
    并且,我们注意到状态转移方程,每一次推导c[i][j]是通过c[i-1][j-w[i]]来推导的,而不是通过c[i][j-w[i]]
    因此,j的扫描顺序应该改成从大到小
    否则,第i次求c数组,必然先求的c[j-w[i]]的值(即c[i][j-w[i]]),再求c[j](即c[i][j])的值
    由于j递增,那么状态方程就成为下面这个样子了
    c[i][j] = max(c[i-1][j], c[i][j-w[i]]+v[i])显然不符合题意
    所以,上面的代码变为
    [cpp]
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
    for (int j = total_weight; j >= 1; j--) {
    if (w[i] > j) {
    c[j] = c[j]; //表示第i次与第i-1次相等,这里因为c[j]本来就保存这上一次的值,所以这里不需变化
    } else {
    //说明第i件物品的重量小于背包的重量,所以可以选择第i件物品放还是不放
    if (c[j] > v[i]+c[j-w[i]]) {
    c[j] = c[j];
    }
    else {
    c[j] =  v[i] + c[j-w[i]];
    }
    }
    }
    }
    最后我们可以做下优化,把不必要的语句去掉即可完成优化
    [cpp]
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
    for (int j = total_weight; j >= w[i]; j--) {
    if (c[j] <= v[i] + c[j-w[i]])
    c[j] = v[i] + c[j-w[i]];
    }
    }
    如此优美的代码简直无法想象!
    注意,空间优化版本最后是求解不出来最优解序列的,但是能求出最优解,也就是最大价值

】【打印繁体】【投稿】【收藏】 【推荐】【举报】【评论】 【关闭】 【返回顶部
分享到: 
上一篇认识指针保存变量地址 下一篇C++ 小心你的析构函数不会执..

评论

帐  号: 密码: (新用户注册)
验 证 码:
表  情:
内  容: