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ja/codes/rust/chapter_dynamic_programming/unbounded_knapsack.rs

@@ -0,0 +1,60 @@
+/*
+ * File: unbounded_knapsack.rs
+ * Created Time: 2023-07-09
+ * Author: codingonion (coderonion@gmail.com)
+ */
+
+/* 完全ナップサック問題：動的計画法 */
+fn unbounded_knapsack_dp(wgt: &[i32], val: &[i32], cap: usize) -> i32 {
+    let n = wgt.len();
+    // dp テーブルを初期化
+    let mut dp = vec![vec![0; cap + 1]; n + 1];
+    // 状態遷移
+    for i in 1..=n {
+        for c in 1..=cap {
+            if wgt[i - 1] > c as i32 {
+                // ナップサック容量を超えるなら品物 i は選ばない
+                dp[i][c] = dp[i - 1][c];
+            } else {
+                // 品物 i を選ばない場合と選ぶ場合の大きい方
+                dp[i][c] = std::cmp::max(dp[i - 1][c], dp[i][c - wgt[i - 1] as usize] + val[i - 1]);
+            }
+        }
+    }
+    return dp[n][cap];
+}
+
+/* 完全ナップサック問題：空間最適化後の動的計画法 */
+fn unbounded_knapsack_dp_comp(wgt: &[i32], val: &[i32], cap: usize) -> i32 {
+    let n = wgt.len();
+    // dp テーブルを初期化
+    let mut dp = vec![0; cap + 1];
+    // 状態遷移
+    for i in 1..=n {
+        for c in 1..=cap {
+            if wgt[i - 1] > c as i32 {
+                // ナップサック容量を超えるなら品物 i は選ばない
+                dp[c] = dp[c];
+            } else {
+                // 品物 i を選ばない場合と選ぶ場合の大きい方
+                dp[c] = std::cmp::max(dp[c], dp[c - wgt[i - 1] as usize] + val[i - 1]);
+            }
+        }
+    }
+    dp[cap]
+}
+
+/* Driver Code */
+pub fn main() {
+    let wgt = [1, 2, 3];
+    let val = [5, 11, 15];
+    let cap: usize = 4;
+
+    // 動的計画法
+    let res = unbounded_knapsack_dp(&wgt, &val, cap);
+    println!("ナップサック容量を超えない最大価値は {res}");
+
+    // 空間最適化後の動的計画法
+    let res = unbounded_knapsack_dp_comp(&wgt, &val, cap);
+    println!("ナップサック容量を超えない最大価値は {res}");
+}