设有一个背包可以放入的物品的重量为s,现有n件物品,重量分别为w[1], w[2], …, w[n]。问能否从这n件物品中选择若干件放入此背包中,使得放入的重量之和正好为s。如果存在一种符合上述要求的选择,则称此背包问题有解(或称其解为真);否则称此背包问题无解(或称其解为假)。试用递归方法设计求解背包问题的算法。
/*
背包问题
*/
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#define TRUE 1
#define FALSE 0
typedef unsigned char BOOL;
/*物品装入状态表和重量表的头指针*/
BOOL * ifexist=NULL;
float * weight=NULL;
unsigned int cargo_num;/*物品的数量*/
float capacity;/*背包容量*/
void outstatus(BOOL * tStat, unsigned int num)
{
unsigned int i;
printf("SOLVE:{");
for(i=1;i<=num;i++)
{
if(tStat[i]==TRUE)
printf("[%d(Wt:%.2f)]",i,weight[i]);
}
printf("}\n");
}
/*
递归搜索:
若s=0, 有解;若s<0, 无解;
若s>0, 但n<1(就是说已经没有物品可以尝试), 无解;
否则:(也即是s>0且n>=1)
若选择当前物品,将 knap(s-w[n],n-1)的结果作为结果;
若不选择当前物品,将 knap(s,n-1)的结果作为结果;
*/
BOOL knap(float cWeight, unsigned int n)
{
BOOL retbuf;
BOOL retvalue;
if(cWeight==0)
{
outstatus(ifexist, capacity);
return TRUE;
}
if(cWeight<0)
{
return FALSE;
}
/*若CWEIGHT>0(隐含)但…*/
if(n<1)
{
return FALSE;
}
ifexist[n]=FALSE;
retvalue = knap(cWeight,n-1);
ifexist[n]=TRUE;
retbuf = knap(cWeight-weight[n], n-1);
if(retbuf==TRUE) retvalue=TRUE;
ifexist[n]=FALSE;
return retvalue;
}
void main(void)
{
unsigned int i;
BOOL success_flag=FALSE;
/*输入货物数量*/
fflush(stdin);
printf("Give the number of the cargos:");
scanf("%d",&cargo_num);
/*输入背包容量*/
fflush(stdin);
printf("Give the capacity of the package:");
scanf("%f",&capacity);
/*给表格分配空间*/
ifexist = (BOOL *)malloc(sizeof(BOOL)*(cargo_num+1));
weight = (float *)malloc(sizeof(float)*(cargo_num+1));
/*输入各个重量*/
for(i=1;i<=cargo_num;i++)
{
ifexist[i]=FALSE;
printf("Weight[%d]:",i);
fflush(stdin);
scanf("%f",&weight[i]);
}
success_flag=knap(capacity, cargo_num);
if(success_flag==TRUE)
{
printf("There's solution(s) for this problem.\n");
}
else
{
printf("There's no solution for this problem.\n");
}
free(ifexist);
free(weight);
getch();
}