使用动态规划解决 0/1 背包问题
1. 背景
背包问题是计算机科学和优化领域中的经典问题之一,它被广泛应用于资源分配、任务调度等问题。在最简单的形式下,0/1背包问题描述的是:
你有一个背包,能够容纳一定的重量,而你有若干个物品,每个物品都有一个重量和价值,问你应该如何选择物品,使得在不超过背包容量的前提下,背包中的物品总价值最大。
2. 问题描述
输入:
- 背包的最大承载重量:
W
- 一组物品,每个物品有两个属性:重量
w_i
和价值v_i
,共有n
个物品。
输出:
- 背包中能装入的最大价值。
例子:
假设背包的容量为 W = 5
,你有 3 个物品,它们的重量和价值如下:
物品编号 | 重量 | 价值 |
---|---|---|
物品 1 | 2 | 3 |
物品 2 | 3 | 4 |
物品 3 | 4 | 5 |
求背包能容纳的最大价值是多少。
3. 思路分析
3.1. 暴力法
暴力法就是穷举所有可能的物品选择组合,对于每种组合计算其总重量和总价值。如果组合的总重量不超过背包的容量,则更新当前的最大价值。
然而,暴力法的时间复杂度是