基于回溯思想求解0-1背包問題詳解
背景介紹有一個背包,背包總的承載重量是 W kg?,F(xiàn)有 n 個物品,每個物品的重量不等,并且不可分割。實(shí)現(xiàn)一個算法,選擇若干件物品,放到背包中。在不超過背包裝載重量的前提下,讓背包中物品的總重量最大
背景介紹
有一個背包,背包總的承載重量是 W kg。現(xiàn)有 n 個物品,每個物品的重量不等,并且不可分割。實(shí)現(xiàn)一個算法,選擇若干件物品,放到背包中。在不超過背包裝載重量的前提下,讓背包中物品的總重量最大,返回這個最大的重量值。
回溯思想求解算法
基于回溯思想,實(shí)現(xiàn)算法的思路如下:
1. 將 n 個物品擺成一排,跳過所有物品,獲取此時背包的重量(當(dāng)然是0);
2. 只將最后一個物品放入背包中,判斷條件,獲取背包重量;
3. 只將倒數(shù)第二個物品放入背包中,判斷條件,獲取背包重量,然后再考察是否可以將最后一個也放入,并獲取重量;
4. 不斷這樣遞歸調(diào)用,直到將所有的情況遍歷完畢,獲取最大重量。
算法實(shí)現(xiàn)與測試
編寫一個較簡單的本地測試主方法,背包最大載重為 100,一共 3 個物品,重量分別為 55, 44, 33,觀察可以得知,該背包問題的解為 99。
```java
public class Main {
public static void main(String[] args) {
int[] weights {55, 44, 33};
int capacity 100;
(backpack(weights, capacity)); // Output: 99
}
}
```
運(yùn)行本地測試主方法,觀察控制臺輸出,符合預(yù)期,該簡單測試通過。
接著,編寫一個較復(fù)雜的本地測試主方法,背包最大載重為 100,一共 10 個物品,重量分別為 55, 44, 33, 17, 37, 28, 19, 60, 33, 9,該背包問題的解為 100,即 55、17、28。
```java
public class Main {
public static void main(String[] args) {
int[] weights {55, 44, 33, 17, 37, 28, 19, 60, 33, 9};
int capacity 100;
(backpack(weights, capacity)); // Output: 100
}
}
```
運(yùn)行上述主方法,觀察控制臺輸出,符合預(yù)期結(jié)果,較復(fù)雜測試也通過。
基于回溯思想求解0-1背包問題是一種經(jīng)典且高效的算法思路,通過遞歸窮舉所有可能性,找到最優(yōu)解。在實(shí)際應(yīng)用中,可以根據(jù)具體情況進(jìn)行算法的優(yōu)化和改進(jìn),提高求解效率。