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2 years ago
##[$AcWing$ $7$. 混合背包问题](https://www.acwing.com/problem/content/7/)
### 一、题目描述
有 $n$ 种物品和一个 容量 为 $m$ 的背包
物品分三类:
1. 第一类物品只能用 $1$ 次(**$01$背包**)
2. 第二类物品可以用无限次(**完全背包**)
3. 第三类物品最多只能用$s_i$次(**多重背包**)
每种体积是 $v_i$,价值是 $w_i$
求解一个选物品的方案,是的物品 **总体积** 不超过背包的 **容量**,且 **总价值最大**
**输入格式**
第一行两个整数,$NV$,用空格隔开,分别表示物品种数和背包容积。
接下来有 $N$ 行,每行三个整数 $v_i,w_i,s_i$,用空格隔开,分别表示第 $i$ 种物品的体积、价值和数量。
$s_i=1$ 表示第 $i$ 种物品只能用$1$次;
$s_i=0$ 表示第 $i$ 种物品可以用无限次;
$s_i>0$ 表示第 $i$ 种物品可以使用 $s_i$次;
**输出格式**
输出一个整数,表示最大价值。
**数据范围**
$0<N,V1000,0<v_i,w_i1000$
$1≤s_i≤1000$
**输入样例**
```cpp {.line-numbers}
4 5
1 2 -1
2 4 1
3 4 0
4 5 2
```
**输出样例**
```cpp {.line-numbers}
8
```
### 二、试题分析
该题就是一道 **混合背包** 的裸题
* 将$01$背包看成是数量只有$1$个的多重背包问题。
* 完全背包也不是真正的无限个数,因为受背包容量的限制,它最多可以使用的个数是$s_i=m/v_i$个,也就转化为多重背包问题。
* 使用多重背包问题的二进制优化统一处理即可。
<font color='red' size=5><b>总结</b></font>
- $01$背包是多重背包的特殊形式;
- 完全背包在背包容量限制下,也是多重背包的特殊形式
- 之所以它们各自有各自的状态转移方程,是因为特殊形式时的状态转移方程更简单,但本质上符合多重背包状态转移方程。
### 闫氏DP分析法
<center><img src='https://cdn.acwing.com/media/article/image/2021/06/18/55909_0af30cf2cf-IMG_B5C67A3846AE-1.jpeg'></center>
### 一维数组解法 <font color='red' size=4><b>【推荐】</b></font>
```cpp {.line-numbers}
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 1e5 + 10;
int n; // 物品种类
int m; // 背包容量
int f[N]; // dp数组
int idx;
struct Node {
int v, w;
} c[N * 12];
int main() {
cin >> n >> m;
// 二进制打包
for (int i = 1; i <= n; i++) {
// 体积,价值,个数
int v, w, s;
cin >> v >> w >> s;
// 根据题意做一些小的变形
if (s == -1)
s = 1; // 题目中s=-1表示只有1个
else if (s == 0)
s = m / v; // 完全背包(其实本质上就是多重背包):最多总体积/该物品体积向下取整
// 如果是其它大于0的数字那么是多重背包
// 将完全背包和多重背包利用二进制优化转化为01背包
for (int j = 1; j <= s; j *= 2) {
c[++idx] = {j * v, j * w};
s -= j;
}
// 不够下一个2^n时独立成包
if (s) c[++idx] = {s * v, s * w};
}
// 01背包
for (int i = 1; i <= idx; i++)
for (int j = m; j >= c[i].v; j--)
f[j] = max(f[j], f[j - c[i].v] + c[i].w);
// 输出
printf("%d\n", f[m]);
return 0;
}
```