| 网站首页 | 业界新闻 | 小组 | 威客 | 人才 | 下载频道 | 博客 | 代码贴 | 在线编程 | 编程论坛
欢迎加入我们,一同切磋技术
用户名:   
 
密 码:  
共有 2474 人关注过本帖
标题:谁能解释下背包问题???谢谢
只看楼主 加入收藏
firel
Rank: 1
等 级:新手上路
帖 子:29
专家分:0
注 册:2007-10-4
收藏
 问题点数:0 回复次数:8 
谁能解释下背包问题???谢谢
谁能解释下背包问题???谢谢
搜索更多相关主题的帖子: 背包 解释 
2008-04-13 08:37
cobby
Rank: 1
等 级:新手上路
威 望:1
帖 子:565
专家分:0
注 册:2007-7-11
收藏
得分:0 
最简单的0-1背包问题是指,有一个包,确定容量S,有一堆货物,每个货物有它的价值Vi,i=1,2……n,也有它的体积Mi,i=1,2……n.现在有从这些货物中选择一部分放入背包(一般全部货物体积大于背包体积),问如何选择货物组合,使放入背包中的货物价值和最大。

解这类问题的传统算法和动态规划、贪心算法等。但传统算法在面对复杂高维背包问题量,计算时间呈指数增长或是求得近似解质量不高。因而,有学者用随机优化算法解决这类问题。实事上,复杂背包问题已经被用于测试优化算法性能的一类基准问题使用。

努力成为菜鸟!
2008-04-14 09:03
张信哲
Rank: 1
等 级:新手上路
帖 子:139
专家分:0
注 册:2008-4-3
收藏
得分:0 
说的好高深,没明白。有可能的话,再说详细点吧。谢谢
2008-04-15 15:10
cobby
Rank: 1
等 级:新手上路
威 望:1
帖 子:565
专家分:0
注 册:2007-7-11
收藏
得分:0 
别告诉我第一段话你真的没看明白?

努力成为菜鸟!
2008-04-15 16:30
卧龙孔明
Rank: 9Rank: 9Rank: 9
等 级:贵宾
威 望:59
帖 子:3872
专家分:684
注 册:2006-10-13
收藏
得分:0 
DP解背包很快的

My Blog: www.aiexp.info
虽然我的路是从这里开始的,但是这里不再是乐土.感谢曾经影响过,引导过,帮助过我的董凯,飞燕,leeco,starwing,Rockcarry,soft_wind等等等等.别了,BCCN.
2008-04-15 18:36
gates123
Rank: 1
等 级:新手上路
帖 子:35
专家分:0
注 册:2007-12-29
收藏
得分:0 
用动态规划,或者就好了.或者回朔法,很好解决的.
2008-04-18 00:23
qzp19880502
Rank: 1
等 级:新手上路
帖 子:7
专家分:0
注 册:2008-4-20
收藏
得分:0 
贪心不能解0-1背包吧
2008-05-03 18:02
cobby
Rank: 1
等 级:新手上路
威 望:1
帖 子:565
专家分:0
注 册:2007-7-11
收藏
得分:0 
答:能解的。能快速得到一个近似最优解。

努力成为菜鸟!
2008-05-04 09:13
multiple1902
Rank: 8Rank: 8
等 级:贵宾
威 望:42
帖 子:4881
专家分:671
注 册:2007-2-9
收藏
得分:0 
    0-1背包
状态转移方程:
f[i][v]=max{f[i-1][v],f[i-1][v-c[i]]+w[i]}
“将前i件物品放入容量为v的背包中”这个子问题,若只考虑第i件物品的策略(放或不放),那么就可以转化为一个只牵扯前i-1件物品的问题。如果不放第i件物品,那么问题就转化为“前i-1件物品放入容量为v的背包中”,价值为f[i-1][v];如果放第i件物品,那么问题就转化为“前i-1件物品放入剩下的容量为v-c[i]的背包中”,此时能获得的最大价值就是f[i-1][v-c[i]]再加上通过放入第i件物品获得的价值w[i]。
优化空间复杂度后得到:
for i=1..N
    for v=V..0
        f[v]=max{f[v],f[v-c[i]]+w[i]};
其中的f[v]=max{f[v],f[v-c[i]]}一句恰就相当于我们的转移方程f[i][v]=max{f[i-1][v],f[i-1][v-c[i]]},因为现在的f[v-c[i]]就相当于原来的f[i-1][v-c[i]]。
procedure ZeroOnePack(cost,weight)
    for v=V..cost
        f[v]=max{f[v],f[v-cost]+weight}
注意这个过程里的处理与前面给出的伪代码有所不同。前面的示例程序写成v=V..0是为了在程序中体现每个状态都按照方程求解了,避免不必要的思维复杂度。而这里既然已经抽象成看作黑箱的过程了,就可以加入优化。费用为cost的物品不会影响状态f[0..cost-1],这是显然的。
有了这个过程以后,01背包问题的伪代码就可以这样写:
for i=1..N
ZeroOnePack(c[i],w[i]);
如果是要求恰好装满背包,那么在初始化时除了f[0]为0其它f[1..V]均设为-∞,这样就可以保证最终得到的f[N]是一种恰好装满背包的最优解。
如果并没有要求必须把背包装满,而是只希望价格尽量大,初始化时应该将f[0..V]全部设为0。
为什么呢?可以这样理解:初始化的f数组事实上就是在没有任何物品可以放入背包时的合法状态。如果要求背包恰好装满,那么此时只有容量为0的背包可能被价值为0的nothing“恰好装满”,其它容量的背包均没有合法的解,属于未定义的状态,它们的值就都应该是-∞了。如果背包并非必须被装满,那么任何容量的背包都有一个合法解“什么都不装”,这个解的价值为0,所以初始时状态的值也就全部为0了。
前面的伪代码中有 for v=V..1,可以将这个循环的下限进行改进。
由于只需要最后f[v]的值,倒推前一个物品,其实只要知道f[v-w[n]]即可。以此类推,对以第j个背包,其实只需要知道到f[v-sum{w[j..n]}]即可,即代码中的
for i=1..N
    for v=V..0
可以改成
for i=1..n
    bound=max{V-sum{w[i..n]},c[i]}
    for v=V..bound
这对于V比较大时是有用的。
    完全背包
状态转移方程:
f[i][v]=max{f[i-1][v-k*c[i]]+k*w[i]|0<=k*c[i]<=v}
优化1:
若两件物品i、j满足c[i]<=c[j]且w[i]>=w[j],则将物品j去掉,不用考虑。这个优化的正确性显然:任何情况下都可将价值小费用高得j换成物美价廉的i,得到至少不会更差的方案。对于随机生成的数据,这个方法往往会大大减少物品的件数,从而加快速度。然而这个并不能改善最坏情况的复杂度,因为有可能特别设计的数据可以一件物品也去不掉
优化2:
首先将费用大于V的物品去掉,然后使用类似计数排序的做法,计算出费用相同的物品中价值最高的是哪个,可以O(V+N)地完成这个优化
优化的算法:
for i=1..N
    for v=0..V
        f[v]=max{f[v],f[v-cost]+weight}
你会发现,这个伪代码与P01的伪代码只有v的循环次序不同而已。为什么这样一改就可行呢?首先想想为什么P01中要按照v=V..0的逆序来循环。这是因为要保证第i次循环中的状态f[i][v]是由状态f[i-1][v-c[i]]递推而来。换句话说,这正是为了保证每件物品只选一次,保证在考虑“选入第i件物品”这件策略时,依据的是一个绝无已经选入第i件物品的子结果f[i-1][v-c[i]]。而现在完全背包的特点恰是每种物品可选无限件,所以在考虑“加选一件第i种物品”这种策略时,却正需要一个可能已选入第i种物品的子结果f[i][v-c[i]],所以就可以并且必须采用v=0..V的顺序循环。这就是这个简单的程序为何成立的道理。
值得一提的是,上面的伪代码中两层for循环的次序可以颠倒。这个结论有可能会带来算法时间常数上的优化。
最后抽象出处理一件完全背包类物品的过程伪代码:
procedure CompletePack(cost,weight)
    for v=cost..V
        f[v]=max{f[v],f[v-c[i]]+w[i]}


From dd_engi的背包问题九讲
2008-07-14 19:59
快速回复:谁能解释下背包问题???谢谢
数据加载中...
 
   



关于我们 | 广告合作 | 编程中国 | 清除Cookies | TOP | 手机版

编程中国 版权所有,并保留所有权利。
Powered by Discuz, Processed in 0.023420 second(s), 7 queries.
Copyright©2004-2024, BCCN.NET, All Rights Reserved