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@@ -13,11 +13,11 @@ status: new
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给定 $n$ 个物品,第 $i$ 个物品的重量为 $wgt[i-1]$ 、价值为 $val[i-1]$ ,和一个容量为 $cap$ 的背包。每个物品只能选择一次,问在不超过背包容量下能放入物品的最大价值。
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观察下图,由于物品编号 $i$ 从 $1$ 开始计数,数组索引从 $0$ 开始计数,因此物品 $i$ 对应重量 $wgt[i-1]$ 和价值 $val[i-1]$ 。
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观察图 14-17 ,由于物品编号 $i$ 从 $1$ 开始计数,数组索引从 $0$ 开始计数,因此物品 $i$ 对应重量 $wgt[i-1]$ 和价值 $val[i-1]$ 。
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<p align="center"> 图:0-1 背包的示例数据 </p>
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<p align="center"> 图 14-17 0-1 背包的示例数据 </p>
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我们可以将 0-1 背包问题看作是一个由 $n$ 轮决策组成的过程,每个物体都有不放入和放入两种决策,因此该问题是满足决策树模型的。
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@@ -267,13 +267,13 @@ $$
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}
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如下图所示,由于每个物品都会产生不选和选两条搜索分支,因此时间复杂度为 $O(2^n)$ 。
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如图 14-18 所示,由于每个物品都会产生不选和选两条搜索分支,因此时间复杂度为 $O(2^n)$ 。
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观察递归树,容易发现其中存在重叠子问题,例如 $dp[1, 10]$ 等。而当物品较多、背包容量较大,尤其是相同重量的物品较多时,重叠子问题的数量将会大幅增多。
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<p align="center"> 图:0-1 背包的暴力搜索递归树 </p>
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<p align="center"> 图 14-18 0-1 背包的暴力搜索递归树 </p>
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### 2. 方法二:记忆化搜索
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@@ -537,11 +537,11 @@ $$
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}
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下图展示了在记忆化递归中被剪掉的搜索分支。
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图 14-19 展示了在记忆化递归中被剪掉的搜索分支。
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<p align="center"> 图:0-1 背包的记忆化搜索递归树 </p>
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<p align="center"> 图 14-19 0-1 背包的记忆化搜索递归树 </p>
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### 3. 方法三:动态规划
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@@ -780,7 +780,7 @@ $$
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}
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```
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如下图所示,时间复杂度和空间复杂度都由数组 `dp` 大小决定,即 $O(n \times cap)$ 。
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如图 14-20 所示,时间复杂度和空间复杂度都由数组 `dp` 大小决定,即 $O(n \times cap)$ 。
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=== "<1>"
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@@ -824,7 +824,7 @@ $$
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=== "<14>"
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<p align="center"> 图:0-1 背包的动态规划过程 </p>
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<p align="center"> 图 14-20 0-1 背包的动态规划过程 </p>
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### 4. 状态压缩
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@@ -835,7 +835,7 @@ $$
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- 如果采取正序遍历,那么遍历到 $dp[i, j]$ 时,左上方 $dp[i-1, 1]$ ~ $dp[i-1, j-1]$ 值可能已经被覆盖,此时就无法得到正确的状态转移结果。
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- 如果采取倒序遍历,则不会发生覆盖问题,状态转移可以正确进行。
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下图展示了在单个数组下从第 $i = 1$ 行转换至第 $i = 2$ 行的过程。请思考正序遍历和倒序遍历的区别。
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图 14-21 展示了在单个数组下从第 $i = 1$ 行转换至第 $i = 2$ 行的过程。请思考正序遍历和倒序遍历的区别。
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=== "<1>"
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@@ -855,7 +855,7 @@ $$
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=== "<6>"
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<p align="center"> 图:0-1 背包的状态压缩后的动态规划过程 </p>
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<p align="center"> 图 14-21 0-1 背包的状态压缩后的动态规划过程 </p>
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在代码实现中,我们仅需将数组 `dp` 的第一维 $i$ 直接删除,并且把内循环更改为倒序遍历即可。
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