HDOJ 2191 珍惜现在,感恩生活 【动态规划 多重背包】
2015-10-14 01:22
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题目链接:
http://acm.hust.edu.cn/vjudge/problem/viewProblem.action?id=20468
题目描述:
现在假设你一共有资金n元,而市场有m种大米,每种大米都是袋装产品,其价格不等,并且只能整袋购买。
请问:你用有限的资金最多能采购多少公斤粮食呢?
输入数据首先包含一个正整数C,表示有C组测试用例,
每组测试用例的第一行是两个整数n和m(1<=n<=100, 1<=m<=100),分别表示经费的金额和大米的种类,
然后是m行数据,每行包含3个数p,h和c(1<=p<=20,1& lt;=h<=200,1<=c<=20),分别表示每袋的价格、每袋的重量以及对应种类大米的袋数。
对于每组测试数据,请输出能够购买大米的最多重量,你可以假设经费买不光所有的大米,并且经费你可以不用完。每个实例的输出占一行。
思路:
因为数量有限制,所以输入的时候用二进制分割转化成多个单一的temp*v0 temp*w0的形式的大米
之后使用01背包求解即可
因为不要求花光所有经费,初始化dp全为0即可(全花光经费的话,初始化dp[0] = 0; dp[>0] = INF)
多重背包:
转化为01背包求解:把第i种物品换成n[i]件01背包中的物品,则得到了物品数为Σn[i]的01背包问题,直接求解,复杂度仍然是O(V*Σn[i])。
仍然考虑二进制的思想,我们考虑把第i种物品换成若干件物品,使得原问题中第i种物品可取的每种策略
——取0..n[i]件——均能等价于取若干件代换以后的物品。另外,取超过n[i]件的策略必不能出现。
方法是:将第i种物品分成若干件物品,其中每件物品有一个系数,这件物品的费用和价值均是原来的费用和价值乘以这个系数。
使这些系数分别为 1,2,4,...,2^(k-1),n[i]-2^k+1,且k是满足n[i]-2^k+1>0的最大整数。
例如,如果n[i]为13,就将这种 物品分成系数分别为1,2,4,6的四件物品。
分成的这几件物品的系数和为n[i],表明不可能取多于n[i]件的第i种物品。
另外这种方法也能保证对于0..n[i]间的每一个整数,均可以用若干个系数的和表示,这个证明可以分0..2^k-1和2^k..n[i]两段来分别讨论得出,并不难。
这样就将第i种物品分成了O(log n[i])种物品,将原问题转化为了复杂度为<math>O(V*Σlog n[i])的01背包问题,是很大的改进。
下面给出O(log amount)时间处理一件多重背包中物品的过程,其中amount表示物品的数量:
http://acm.hust.edu.cn/vjudge/problem/viewProblem.action?id=20468
题目描述:
现在假设你一共有资金n元,而市场有m种大米,每种大米都是袋装产品,其价格不等,并且只能整袋购买。
请问:你用有限的资金最多能采购多少公斤粮食呢?
输入数据首先包含一个正整数C,表示有C组测试用例,
每组测试用例的第一行是两个整数n和m(1<=n<=100, 1<=m<=100),分别表示经费的金额和大米的种类,
然后是m行数据,每行包含3个数p,h和c(1<=p<=20,1& lt;=h<=200,1<=c<=20),分别表示每袋的价格、每袋的重量以及对应种类大米的袋数。
对于每组测试数据,请输出能够购买大米的最多重量,你可以假设经费买不光所有的大米,并且经费你可以不用完。每个实例的输出占一行。
思路:
因为数量有限制,所以输入的时候用二进制分割转化成多个单一的temp*v0 temp*w0的形式的大米
之后使用01背包求解即可
因为不要求花光所有经费,初始化dp全为0即可(全花光经费的话,初始化dp[0] = 0; dp[>0] = INF)
多重背包:
转化为01背包求解:把第i种物品换成n[i]件01背包中的物品,则得到了物品数为Σn[i]的01背包问题,直接求解,复杂度仍然是O(V*Σn[i])。
仍然考虑二进制的思想,我们考虑把第i种物品换成若干件物品,使得原问题中第i种物品可取的每种策略
——取0..n[i]件——均能等价于取若干件代换以后的物品。另外,取超过n[i]件的策略必不能出现。
方法是:将第i种物品分成若干件物品,其中每件物品有一个系数,这件物品的费用和价值均是原来的费用和价值乘以这个系数。
使这些系数分别为 1,2,4,...,2^(k-1),n[i]-2^k+1,且k是满足n[i]-2^k+1>0的最大整数。
例如,如果n[i]为13,就将这种 物品分成系数分别为1,2,4,6的四件物品。
分成的这几件物品的系数和为n[i],表明不可能取多于n[i]件的第i种物品。
另外这种方法也能保证对于0..n[i]间的每一个整数,均可以用若干个系数的和表示,这个证明可以分0..2^k-1和2^k..n[i]两段来分别讨论得出,并不难。
这样就将第i种物品分成了O(log n[i])种物品,将原问题转化为了复杂度为<math>O(V*Σlog n[i])的01背包问题,是很大的改进。
下面给出O(log amount)时间处理一件多重背包中物品的过程,其中amount表示物品的数量:
procedure MultiplePack(cost,weight,amount)
if cost*amount>=V
CompletePack(cost,weight)
return
integer k=1
while k<amount
ZeroOnePack(k*cost,k*weight)
amount=amount-k
k=k*2
ZeroOnePack(amount*cost,amount*weight)
#include<iostream> #include<algorithm> #include<cstdio> #include<cstring> using namespace std; const int MAXL = 5*100+10; int t, money, n, newsum, value[MAXL], weight[MAXL], num[MAXL], dp[105]; int v0, w0, n0; int main(){ scanf("%d", &t); while(t--){ scanf("%d%d", &money, &n); newsum = n; int pos = 0; while(n--){ scanf("%d%d%d", &v0 ,&w0, &n0); int temp = 1; while(n0 >= temp){ value[pos] = temp*v0; weight[pos++] = temp*w0; n0 -= temp; temp <<= 1; newsum++; } value[pos] = n0*v0; weight[pos++] = n0*w0; } //puts("---"); //for(int i = 0; i < newsum; i++) printf("%d\t%d\n", value[i], weight[i]); memset(dp, 0, sizeof(dp)); for(int i = 0; i < newsum; i++){ for(int j = money; j >= value[i]; j--){ dp[j] = max(dp[j], dp[j-value[i]]+weight[i]); } } printf("%d\n", dp[money]); } return 0; }
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