洽谈背包问题求方案数

2024-09-23 16:43:56 浏览数 (2)

背包问题到现在讲到第八讲——求方案数,那就是在01背包、多重背包、完全背包基础上来求方案数,具体描述为如下:

这里用acwing上的01背包基础上求方案数:11. 背包问题求方案数 - AcWing题库

这既然是01背包基础上改进,那代码就在01背包基础上改进的,选择加一个c[i]数组记录方案数。

代码语言:javascript复制
#include<iostream>
using namespace std;
const int mod=1e9 7;
int n,m;
int v[1005],w[1005];
int f[1005],c[1005];
//f[i]表示背包容量为i时所获得最大价值,c[i]表示背包容量为i时的方案数
int main(){
    cin>>n>>m;
    for(int i=0;i<=m;i  ){
        c[i]=1;//什么也不选,自己也是一种方案
    }
    for(int i=1;i<=n;i  ){
        cin>>v[i]>>w[i];
    }
    for(int i=1;i<=n;i  ){
        for(int j=m;j>=v[i];j--){
            if(f[j]<f[j-v[i]] w[i]){//如果选第i件物品价值更大,那就选择,此时价值改变,方案数不变
                f[j]=f[j-v[i]] w[i];
                c[j]=c[j-v[i]];
            }else if(f[j]==f[j-v[i]] w[i]){//如果价值相等,获得此价值相对又多了一种方案,方案数相加
                c[j]=(c[j] c[j-v[i]])%mod;
            }
        }
    }
    cout<<c[m]<<endl;
    return 0;
}

这里解释一下状态转移方程,f[j]<f[j-v[i]] w[i]时,说明选择第i个物品价值更大,那就选择,选择了背包容量就要扣除v[i]留给选择第i件物品,相对于背包容量j-v[i]背包容量增加了,选择了它并不会改变方案数,你可以理解一棵树,向左选择,向右不选,当此时背包容量相同时,分别走不同的分支是不同的方案,但是位于同一分支处,面临选不选,我的方案数是不变的,因为选了背包容量就增大了,方案数是在背包容量相等的基础上而言。

所以此时总结一下:

装入新物品,若总价值增大,则更新f[i]和c[i]

装入新物品,若总价值不变,则更新c[i]

装入新物品,若总价值减小,则不用更新

此题你会发现,当背包容量不同时可能会产生同样的最大价值,如果再考虑上背包容量恰好装满时呢

最开始我们想到的就是在if上多加上一个限定条件,一个很巧妙的方法我们可以在初始化上做一下手脚,保证状态转移可以在c[0]上转移。使得只有恰好装满时才有机会通过c[0]去直接或者间接转移。那些不符合条件的,不能装满的都被过滤掉了,具体大家可以debug看一下过程。

以上是01背包基础上,完全背包、多重背包的话,也在其基础上修改,例如在完全背包时,唯一改变就是遍历时正序遍历了。

编者水平有限,介绍的不是很详细,若有不明白、不理解的地方随时可以问我,我会尽力给大家解答,下篇更新背包问题求具体方案。

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