01背包空间优化

参考 http://www.2cto.com/kf/201301/184347.html
条件
1 每件物品的体积为w1, w2……wn
2 相对应的价值为 v1, v2.……vn
3 01背包是在n件物品取出若干件放在空间为total_weight的背包里,使得背包的总体积最大

01背包没优化的版本

for (int i = 1; i <= n; i++) {  
  for (int j = 1; j <= total_weight; j++) {  
    if (w[i] > j) {  
      c[i][j] = c[i-1][j];  
    } else {  
        if (c[i-1][j] > v[i]+c[i-1][j-w[i]]) {  
          c[i][j] = c[i-1][j];  
        }  
        else {  
          c[i][j] =  v[i] + c[i-1][j-w[i]];  
        }  
    }  
  }  
}

注意到状态转移方程

 c[i][j] = max{c[i-1][j], c[i-1][j-w[i]]+v[i]} 

每一次c[i][j]改变的值只与c[i-1][x] {x:1...j}有关c[i-1][x]是前一次i循环保
存下来的值,因此,可以将c缩减成一维数组状态转移方程转换为

c[j] = max(c[j], c[j-w[i]]+v[i]);

并且,我们注意到状态转移方程,每一次推导c[i][j]是通过c[i-1][j-w[i]]来推导的,而不是通过c[i][j-w[i]]。因此,j的扫描顺序应该改成从大到小。否则,第i次求c数组,必然先求的c[j-w[i]]的值(即c[i][j-w[i]]),再求c[j] (即c[i][j])的值,由于j递增,那么状态方程就成为下面这个样子了

c[i][j] = max(c[i-1][j], c[i][j-w[i]]+v[i])

显然不符合题意所以,上面的代码变为

for (int i = 1; i <= n; i++) {  
   for (int j = total_weight; j >= 1; j--) {  
     if (w[i] > j) {  
       c[j] = c[j]; //表示第i次与第i-1次相等,这里因为c[j]本来就保存这上一次的值,所以这里不需变化  
     } else {  
       //说明第i件物品的重量小于背包的重量,所以可以选择第i件物品放还是不放  
         if (c[j] > v[i]+c[j-w[i]]) {  
           c[j] = c[j];  
         }  
         else {  
           c[j] =  v[i] + c[j-w[i]];  
         }  
     }  
   }  
 }  

把不必要的语句去掉即可完成优化

for (int i = 1; i <= n; i++) {  
  for (int j = total_weight; j >= w[i]; j--) {  
    if (c[j] <= v[i] + c[j-w[i]])  
      c[j] = v[i] + c[j-w[i]];  
  }  
}  

最后关于j的扫描顺序改为从大到小的图解。

动态规划.png

假设现在需要求i件物品时c[10] (即j=10)的值显然它是需要i-1时的c[10]和c[9]去推导出并将求得的值赋值给c[10],从图中不难看出当j的有小到大顺序时是有问题的。因为推导c[10]所需的c[9]因为第i-1件物品下的c[9],显然这种情况下的c[9]并不是第i-1件物品时所对应的c[9]的值与转移方程矛盾。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 199,440评论 5 467
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 83,814评论 2 376
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 146,427评论 0 330
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 53,710评论 1 270
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 62,625评论 5 359
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,014评论 1 275
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,511评论 3 390
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,162评论 0 254
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,311评论 1 294
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,262评论 2 317
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,278评论 1 328
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 32,989评论 3 316
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,583评论 3 303
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,664评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,904评论 1 255
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,274评论 2 345
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 41,856评论 2 339

推荐阅读更多精彩内容