HDU 2844 Coins (多重背包+二进制优化)

2019-01-10 11:14:29 浏览数 (1)

       首先这是一道多重背包的裸题,题意在代码中的注释里有。多重背包就是所给的物品是有限的(任意个),我们则可以把多重背包的问题转换成01背包和完全背包来求解。首先我们先把01背包和多重背包的过程封装成函数,需要用的时候传参过去就好了,然后我来解释一下什么时候用01背包,什么时候用完全背包。我们先不考虑价值,假如说A的重量是3,有10个,B的重量是5,有2个,而你的背包的最大重量为15。对于A来说,3*10=30,它大于你的背包的最大重量,可以夸张的当成A物品是有无限个的,因为在你背包重量的允许下A物品是想装多少就装多少的,这时候就把A物品当成完全背包来装,而B物品就需要当成两个01背包来装了。这就是多重背包的大致思路,当然对于多重背包还有一个二进制优化,因为如果一个物品在你的背包最大承重范围内的个数太多,这就要装好几次01背包,所以用二进制优化可以缩短同一物品使用01背包的次数。下面我就大致解释一下二进制优化过程。

       比如一个物品需要装37次我们可以拆成1,2,4,8,16,32,用这些数我们可以组合成1-36的任意一个数,要组成37的话,我们就需要再加一个37-32=5,这样我们就把循环了37次的01背包优化成循环7次就好了。如果要装13次,那么就传进去1*val,4*val,8*val就行了(和13*val等价)。具体过程结合代码中的二进制优化部分看一下,还是挺好理解的。

AC代码:

代码语言:javascript复制
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#define INF 0x3f3f3f3f    // 用于完全背包初始化
#define MAX(a,b) a>b?a:b
using namespace std;
const int MAXN = 100050;
int dp[MAXN];
int val[MAXN];            // 硬币重量
int num[MAXN];            // 硬币数量
int n,m,sum;

void ZeroPack(int v){     // 01背包
  for(int i=m;i>=v;i--){
    dp[i] = MAX(dp[i],dp[i-v] v);
  }
}

void CompletePack(int v){   // 完全背包
  for(int i=v;i<=m;i  ){
    dp[i] = MAX(dp[i],dp[i-v] v);
  }
}

void MutiplePack(int v,int num){
  if(v * num > m){       // 当这个硬币价值*数量大于m的时候可以看作硬币数量为无限个
    CompletePack(v);
  }
  else{
    int k = 1;
    while(k<=num){     // 二进制优化
      ZeroPack(k * v);
      num -= k;
      k *= 2;
    }
    ZeroPack(num*v);   // 当k<num时,需要再加一个背包
  }
}

int main()
{
  while(~scanf("%d%d",&n,&m)){
    if(n==0&&m==0) break;
    sum = 0;
    for(int i=0;i<n;i  ){
      scanf("%d",&val[i]);
    }
    for(int i=0;i<n;i  ){
      scanf("%d",&num[i]);
    }
    memset(dp,-INF,sizeof(dp));   // 完全背包初始化
    dp[0] = 0;    // 背包容量为0时符合情况
    for(int i=0;i<n;i  ){
      MutiplePack(val[i],num[i]);
    }
    for(int i=0;i<=m;i  ){
      if(dp[i] > 0) sum  ;    // 当背包被定义说明情况存在
    }
    cout<<sum<<endl;
  }
  return 0;
}
/***
  [来源] HDU 2844
  [题目] Coins
  [大意]
     这是一道多重背包的模板题,多组输入输出,先输入n,m表示有n种硬币,背包容量为m,这道题最后让求从1到m,
     你可以组合出多少种方案,换个方向去思考就是有容量为m的背包,现在给你分别都有数量限制的物品的重量让你
     去装,问最终装的物品的重量不大于m的方法有多少种。
  [输入]
     3 10
     1 2 4 2 1 1
     2 5
     1 4 2 1
     0 0
  [输出]
     8
     4
*/

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