C语言 背包问题 递归算法

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了C语言 背包问题 递归算法相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

背包问题:给定n种物品和一个背包,物品i的重量是wi, 背包的容量为C。如何选择装入背包的物品,使得背包中重量最大?
想输出选取了哪些物品,怎么完善补充?
int MaxW(int n, int C, int *Volunme, int *Weight)



int W=0,W1=0,W2=0;

if (n == 0)



return 0;



if(C >= Volunme[n])//背包剩余空间可以放下物品n



W1 = MaxW(n-1, C-Volunme[n],Volunme,Weight) + Weight[n]; //放入n所能得到的重量

W2 = MaxW(n-1,C,Volunme,Weight); //不放n所能得到的重量

W=(W1>W2?W1:W2);



else//背包空间放不下n,返回判断放(n-1)的情况



return MaxW(n-1,C,Volunme,Weight);



return W;



int main(void)



int n=5;int C=7;

int Volunme[] = 1,2,3,4,5;

int Weight[] = 1,2,5,7,8;

printf("最大重量为%d\n",MaxW(n-1,C,Volunme,Weight));

return 0;

  提问者的这程序中用了递归算法,不过逻辑上有个小bug,就是在判断到n==0时,如果还有容量,那么返回的应该是第一个物品的重量而不是0。你可以改变容量C或物品参数来检验算法的逻辑正确性。

       关于输出选择的物品,我加了一个数组,用来标记选择的物品。因为做完所有递归后只有最外层的标记是有效的,所以最后用了一个for循环来完成各层的标记。下面是改动后的程序:

  

    int a[5]=0;
  int MaxW(int n, int C, int *Volunme, int *Weight)
  
  int W=0,W1=0,W2=0;
  if (n == 0)
  
  if(C >= Volunme[0])
  
  a[0]=1;
  return W=1;
  
  else
  return 0;
  
  else if(C >= Volunme[n])//背包剩余空间可以放下物品n
  
  W1 = MaxW(n-1, C-Volunme[n],Volunme,Weight) + Weight[n]; //放入n所能得到的重量
  W2 = MaxW(n-1,C,Volunme,Weight); //不放n所能得到的重量
  W=(W1>W2?W1:W2);
  a[n]=(W1>W2?1:0);
  
  else//背包空间放不下n,返回判断放n-1的情况
  
  return MaxW(n-1,C,Volunme,Weight);
  
  return W;
  
  int main(void)
  
  int n=5;int C=7;
  int Volunme[] = 1,2,3,4,5;
  int Weight[] = 1,2,5,7,8;
  printf("最大重量为%d\\n",MaxW(n-1,C,Volunme,Weight));
  
  for(int i=n-2;i>=0;i--)
  
  a[i]=0;
  if(a[i+1]==1)
  
  C-=Volunme[i+1];
  Weight[i+1]=0;
  
  MaxW(i,C,Volunme,Weight);
  
  printf("选择的物品号是:");
  for(int i=0;i<5;i++)
  
  if(a[i]==1)
  printf("#%d  ",i+1);
  
  printf("\\n");
  return 0;
  

参考技术A

if(n==0)应该改成

if(n<0)才对,表示没有物品可选了。我的一个改进,但输出选择项还是有问题!

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#define N 3
int MaxW(int n, int C, int *Volume, int *Weight, int *Select)
 int W=0,W1=0;
 if(n < 0)//没有物品了
  return 0;
 
 W = MaxW(n-1,C,Volume,Weight,Select);//没放入n之前的重量
 if(C >= Volume[n])//背包剩余空间可以放下物品n
  W1 = MaxW(n-1, C-Volume[n],Volume,Weight,Select) + Weight[n]; //放入n所能得到的重量
  Select[n]=0;
  if(W1>W)//放入n能获得更大的重量
   Select[n]=1;
   W=W1;
  
 
 return W;


int main()
 int C=8, W, i;
 //int Volume[N] = 1,2,3,4,5;//物品体积
 //int Weight[N] = 1,2,5,7,8;//物品重量
 int Volume[N] = 2,3,5;//物品体积
 int Weight[N] = 5,8,7;//物品重量
 int Select[N]=0;//选择标记
 W=MaxW(N-1,C,Volume,Weight,Select);
 printf("Max Weight=%d, Select List[index(volume,weight)]:\\n",W);
 for(i=0;i<N;++i)
  if(Select[i])
   printf("%d(%d,%d)  ",i,Volume[i],Weight[i]);
  
 
 printf("\\nFinished!\\n");
 getch();
 return 0;

其中的Select数组还是会多选了,你看看。

C++经典算法问题:背包问题(迭代+递归算法)!含源码示例

问题说明

有N件物品和一个容量为V的背包。

第i件物品的重量是w[i],价值是v[i]。

求解将哪些物品装入背包可使这些物品的重量总和不超过背包容量,

且价值总和最大。

功能说明

本程序用动态规划的思想解决了背包问题,并用了两种算法: 迭代法、递归法。在迭代法中实现了打印背包问题的表格。

代码简述

通过用户输入数据,程序输入检测,动态分配空间,选择算法, 用动态规划的思想求解背包问题。

迭代法:

通过遍历n行W列,迭代每行每列的值,并把最优解放到 n行(在数组中为第n+1行)W列(在数组中为第W+1列)中。

递归法:

通过每次返回前i个物品和承重为j的最优解, 递归计算总背包问题的最优解。

源码示例

#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;

int **T = NULL;		// 存储背包问题表格的数组指针

// 返回两个值的最大值
int max(int a, int b) {
	return (a > b) ? a : b;
}

// 迭代法,能显示背包问题的表格
int packIterative(int n, int W, int *w, int *v) {
	
	// 循环遍历n行
	for (int i = 1; i <= n; ++i)
	{
		// 循环遍历W列
		for (int j = 1; j <= W; ++j)
		{
			//第i个物品能装下,则比较包括第i个物品和不包括第i个物品,取其最大值
			if (w[i] <= j)
				T[i][j] = max(v[i] + T[i - 1][j - w[i]], T[i - 1][j]);

			// 第i个物品不能装下,则递归装i-1个
			else
				T[i][j] = T[i - 1][j];
		}
	}
	return T[n][W];
}

// 递归法,不支持显示背包问题的表格
int packRecursive(int n, int W, int *w, int *v) {
	// 结束条件(初始条件),i或者j为0时最大总价值为0
	if (n == 0 || W == 0) {
		return 0;
	}
	// 第i个物品不能装下,则递归装i-1个
	if (w[n] > W) {
		return packRecursive(n - 1, W, w, v);
	}
	//第i个物品能装下,则比较包括第i个物品和不包括第i个物品,取其最大值
	else {
		return max(v[n] + packRecursive(n - 1, W - w[n], w, v), packRecursive(n - 1, W, w, v));
	}
}

// 打印背包问题的表格
void printT(int n, int W)
{
	// 打印n行
	for (auto i = 0; i <= n; i++)
	{
		// 打印行数
		cout << i << ":\\t";

		// 打印W列
		for (int w = 0; w <= W; w++)
		{
			cout << T[i][w] << "\\t";
		}

		// 换行
		cout << endl;
	}
}

int main() {
	int *w = NULL;		// 存储每件物品重量的数组指针
	int *v = NULL;		// 存储每件物品价值的数组指针
	int n;				// 物品个数n
	int W;				// 背包总承重W

	cout << "---------------- 背包问题 ----------------" << endl;
	cout << "请输入物品数 n (n>=0) " << endl;

	// 输入背包数
	cin >> n;

	if (cin.fail() || n < 0)
	{
		cout << "输入n错误!" << endl;
		system("pause");
		return 0;
	}

	cout << "请输入背包承重量 W (W>=0) " << endl;

	// 输入背包承重量
	cin >> W;

	if (cin.fail() || W < 0)
	{
		cout << "输入W错误!" << endl;
		system("pause");
		return 0;
	}

	// 分配空间
	// 对w和v分配n+1大小
	w = new int[n + 1];
	v = new int[n + 1];

	// 对T分配n+1行,并初始化为0
	T = new int *[n + 1]();
	// 对T分配W+1列,并初始化为0
	for (auto i = 0; i <= n; i++)
	{
		T[i] = new int[W + 1]();
	}

	// 输入背包的重量和价值
	for (auto i = 1; i <= n; i++)
	{
		cout << "请输入第 " << i << " 个物品的重量和价值(用空格隔开)" << endl;
		cin >> w[i] >> v[i];
		if (cin.fail() || w[i] < 0 || v[i] < 0)
		{
			cout << "输入错误!" << endl;
			system("pause");
			return 0;
		}
	}

	cout << "------------------------------------------------" << endl;
	cout << "请选择算法:" << endl;
	cout << "【1】迭代法" << endl;
	cout << "【2】递归法" << endl;
	cout << "------------------------------------------------" << endl;

	int choose;

	// 输入算法的选择
	cin >> choose;
	switch (choose)
	{
	case 1:
	{
		// 迭代法,能显示背包问题的表格
		cout << "能装下物品的最大价值为 " << packIterative(n, W, w, v) << endl;
		cout << "------------------------------------------------" << endl;
		printT(n, W);
		break;
	}
	case 2:
	{
		// 递归法,不支持显示背包问题的表格
		cout << "能装下物品的最大价值为 " << packRecursive(n, W, w, v) << endl;
		break;
	}
	default:
	{
		cout << "输入错误!" << endl;
		break;
	}
	}

	cout << "------------------------------------------------" << endl;

	delete w;
	delete v;
	for (int i = 0; i <= n; ++i) {
		delete[] T[i];
	}
	delete[] T;

	system("pause");
	return 0;
}


今天的分享就到这里了,大家要好好学C++哟~

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以上是关于C语言 背包问题 递归算法的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

动态规划-01背包问题

C++经典算法问题:背包问题(迭代+递归算法)!含源码示例

0/1背包-递归算法

算法设计之0-1背包问题

使用递归算法求解背包

0-1背包问题