1023. 买书
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| 小明手里有n元钱全部用来买书,书的价格为10元,20元,50元,100元。 问小明有多少种买书方案?(每种书可购买多本)
输入格式 一个整数 n,代表总共钱数。
输出格式 一个整数,代表选择方案种数。
数据范围 0≤n≤1000 输入样例1: 20 输出样例1: 2 输入样例2: 15 输出样例2: 0 输入样例3: 0 输出样例3: 1
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完全背包问题应用题,求方案数。
状态表示应该是前i
个物品,总价恰好为j
的方案数。

题解一:二维DP。
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| #include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; const int N = 1005; int v[5] = {0,10,20,50,100}; int f[5][N]; int n;
int main(){ cin >> n; f[0][0] = 1; for (int i = 1;i <= 4;i ++) for (int j = 0;j <= n;j ++){ f[i][j] = f[i-1][j]; if (j >= v[i]) f[i][j] += f[i][j-v[i]]; } cout << f[4][n] << '\n'; return 0; }
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题解二:一维DP。
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| #include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; const int N = 1005; int v[5] = {0,10,20,50,100}; int f[N]; int n;
int main(){ cin >> n; f[0] = 1; for (int i = 1;i <= 4;i ++) for (int j = v[i];j <= n;j ++){ f[j] += f[j-v[i]]; } cout << f[n] << '\n'; return 0; }
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12. 背包问题求具体方案
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| 有 N 件物品和一个容量是 V 的背包。每件物品只能使用一次。 第 i 件物品的体积是 vi,价值是 wi。 求解将哪些物品装入背包,可使这些物品的总体积不超过背包容量,且总价值最大。 输出 字典序最小的方案。这里的字典序是指:所选物品的编号所构成的序列。物品的编号范围是 1…N。
输入格式 第一行两个整数,N,V,用空格隔开,分别表示物品数量和背包容积。 接下来有 N 行,每行两个整数 vi,wi,用空格隔开,分别表示第 i 件物品的体积和价值。
输出格式 输出一行,包含若干个用空格隔开的整数,表示最优解中所选物品的编号序列,且该编号序列的字典序最小。 物品编号范围是 1…N。
数据范围 0<N,V≤1000 0<vi,wi≤1000 输入样例 4 5 1 2 2 4 3 4 4 6 输出样例: 1 4
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来自背包九讲。思路有难度。
之前的背包问题求解都只需要求出最优方案的价值,实际上也可以求出具体的方案。
类比最短路问题,不仅可以求出最短路的长度,还可以求最短路的路径。这就是之前提到的DP和最短路的关系,参考这篇拓扑图的题解: https://www.acwing.com/solution/content/53963/。
本题是求01背包的具体方案,其他背包问题做法类似。
题解一:DP路径倒推。
思路:
求最优方案,也就是最优方案的转移路径,需要判断每个物品选了还是没选。
- 我们要先通过一遍二维DP求出最优方案的价值,这样每个
f[i][j]
都是最优解。
- 再遍历每个物品看看是否要选择从而求出最优方案。
由于题目要求求字典序最小的方案,因此从1到n中,每个物品有3种情况:
(1)只能选,则必须选;
(2)不能选,则必不选;
(3)可选可不选,则必须选;这说明后面也存在至少一个物品和当前物品二选一,选前者满足字典序最小。
为了满足字典序最小的要求,我们第一步必须倒序遍历求最优方案的价值。
为什么要倒序求最优方案的价值呢?
因为第一步和第二步的遍历顺序必须是相反的,从起点走到终点,再倒推回去找到最短路。
对于第i
个物品是否要选(出现在最优方案中),
需要判断f[i][j]
与 f[i-1][j]
和f[i-1][j-v[i]] + w[i]
的大小关系。
也就对应上面的每个物品的三种情况,当f[i][j]
等于前者,必不选;当等于后者,必选;当等于前者和后者,必须选。
第二步判断物品是否可选是正向遍历的,必须保证f[1][m]
就是最优方案的价值,这样第二步通过f[1][m]
才能判断是否选第一个物品,然后是第二个,第三个,…
如果第一步正向遍历,那么f[1][m]
只考虑了第一个物品在体积不超过m情况下的最优方案的价值,而第二步开始遍历f[1][m]
时它应该表示从第1到n个物品在体积不超过m情况下的最优方案的价值,两者就对应不上。
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| import java.io.*;
public class Main{ static int N = 1010; static int[][] f = new int[N][N]; static int[] v = new int[N]; static int[] w = new int[N]; public static void main(String[] args) throws IOException { BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); int n,m; String[] str = br.readLine().split(" "); n = Integer.parseInt(str[0]); m = Integer.parseInt(str[1]); for (int i = 1;i <= n;i ++){ str = br.readLine().split(" "); v[i] = Integer.parseInt(str[0]); w[i] = Integer.parseInt(str[1]); } br.close(); for (int i = n;i >= 1;i --){ for (int j = 0;j <= m;j ++){ f[i][j] = f[i+1][j]; if (j >= v[i]) f[i][j] = Math.max(f[i][j],f[i+1][j-v[i]] + w[i]); } } int j = m; for (int i = 1;i <= n;i ++){ if (j >= v[i] && f[i][j] == f[i+1][j-v[i]] + w[i]){ System.out.print(i + " "); j -= v[i]; } } } }
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题解二:g数组记录最优方案。
受这个题解启发: https://www.acwing.com/solution/content/51015/。
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| import java.io.*;
public class Main { static int N = 1010; static int[][] f = new int[N][N]; static boolean[][] g = new boolean[N][N]; static int[] v = new int[N]; static int[] w = new int[N]; public static void main(String[] args) throws IOException { BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); int n,m; String[] str = br.readLine().split(" "); n = Integer.parseInt(str[0]); m = Integer.parseInt(str[1]); for (int i = 1;i <= n;i ++){ str = br.readLine().split(" "); v[i] = Integer.parseInt(str[0]); w[i] = Integer.parseInt(str[1]); } br.close(); for (int i = n;i >= 1;i --){ for (int j = 0;j <= m;j ++){ f[i][j] = f[i+1][j]; g[i][j] = false; if (j >= v[i] && f[i][j] <= f[i+1][j-v[i]] + w[i]){ g[i][j] = true; f[i][j] = f[i+1][j-v[i]] + w[i]; } } } int j = m; for (int i = 1;i <= n;i ++) { if (g[i][j]) { j -= v[i]; System.out.print(i + " "); } } } }
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题解三:递归写法。
参考题解: https://www.acwing.com/solution/content/19760/。