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poj1014--01背包二进制拆分,空间压缩

题意描述:
有六种不同价值的珠宝若干,问你能否把这些珠宝分成价值相等的两份。当然,每个珠宝是不能切割的。
非常明显这一题是01背包问题,由于珠宝数量巨大,为了提高程序效率,我们要对同种价值的珠宝进行二进制拆分,这样能够迅速减少珠宝的数量(具体说来珠宝数量会变成O(logN)的数量级,N是原来珠宝的个数),二进制拆分后与原来是等效的,想想二进制数就明白了。
01背包的状态转移方程为:
当v<Ci时f[i,v]=f[i-1,v];(1)
当v>=Ci时f[i,v]=Max(f[i-1,v],f[i-1,v-Ci]+Wi);(2)//当第i件物品能够放下时,我们可以选择放,或不放,取决于总价值的大小。
其中v为当前背包的中容量,Ci表示第i件物品的体积,Wi表示第i件物品的价值,f[i,v]表示容量为v的背包在考虑前i件物品后的最大价值。
上面的状态转移方程实现起来要开一个大小为I*V的二维数组(I为物品总个数,V为背包的总体积),可是有时候I和V可能很大,我们就需要很大的空间,甚至有可能超出范围,其实在只考虑最终价值不关心到底选了那几件物品时,上面转移方程的空间是可以压缩的。我们看到当考虑物品i时,我们用到的状态只与第i-1件物品有关,因此空间压缩的状态转移方程为:
当v<Ci时f[v]=f[v];(3)
当v>=Ci时f[v]=Max(f[v],f[v-Ci]+Wi);(4)
利用(4)的时候求解顺序很重要,要按v从大到小求,这样才能保证前面的状态不被覆盖。
这里说一下二进制拆分www.zzzyk.com
假设原来某一种类的珠宝数量为N,我们可以把N拆成1,2,4,8,……,2^(k-1),N-2^k+1。这些拆分成的数字能够表示1~N之间的任何一个数。
这样,我们就把物品数减小为logN(以2为底,向上取整)。

 


作者:HooLee
补充:软件开发 , C++ ,
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