背包问题 (Knapsack problem) 是一种组合优化的 NP 完全问题。
一般来说,就是给定一组有固定价值和固定重量的物品,以及一个已知最大承重量的背包,求在不超过背包最大承重量的前提下,能放进背包里面的物品的最大总价值。
如果用一句话形象地描述,大概就是:有个小偷半夜闯入豪宅,可以偷的东西非常多,但是负重能力有限,偷哪些东西才更加不枉此行?
这一类问题是典型的使用动态规划解决的问题,我们可以把背包问题分成 3 种不同的子问题:0-1 背包问题、完全背包和多重背包问题,剩下一些都是这 3 种的变形以及组合。
有 N 件物品和一个容量为 V 的背包,第 i 件物品消耗的容量为 Ci,价值为 Wi,求解放入哪些物品可以使得背包中总价值最大。
有 N 种物品和一个容量为 V 的背包,每种物品都有无限件可用,第 i 件物品消耗的容量为 Ci,价值为 Wi,求解放入哪些物品可以使得背包中总价值最大。
有 N 种物品和一个容量为 V 的背包,第 i 种物品最多有 Mi 件可用,每件物品消耗的容量为 Ci,价值为 Wi,求解放入哪些物品可以使得背包中总价值最大。
三种背包问题都有一个共同的限制,那就是背包容量,背包的容量是有限的,这便限制了物品的选择,而三种背包问题的共同目的,便是让背包中的物品价值最大。
不同的地方在于物品数量的限制,不过虽然三种背包问题对于物品数量的限制不一样,但都可以转化为 01 背包问题来进行思考。 所以说,01 背包问题是所有背包问题的基础,弄懂了 01 背包问题后,完全背包和多重背包就没有什么困难的地方了
但真正在面试中,你可能会遇到很多背包问题的变形。如果你没有一双火眼金睛,一眼看出题目的本质其实是个背包问题,你可能会走很多弯路。 如:
本质上都是背包问题,很多同学没有看透问题的真面目,会觉得每道题都是独立的,很难做到举一反三,于是就深陷其中不得章法,如果把背包问题的几种类型都弄懂,类似的很多题其实都能迎刃而解了。
如果你不会辨别背包问题,去听《背包四讲》吧,里面讲了很多 Facebook,Google,BAT 等大厂的面试高频题(领取方式见文末)。
背包问题都有哪些经典例题呢?
01 背包
在 N 个物品中挑选若干物品装入背包,最多能装多满? 假设背包的大小为 V,第 i 个物品的大小为 C[i] 注意:你不可以将物品进行切割。
有 N 件物品和一个容量为 V 的背包。放入第 i 件物品耗费的费用是 Ci,得到的价值是 Wi。求解将哪些物品装入背包可使价值总和最大?
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richard1122 2020-02-18 11:28:24 +08:00
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hakunamatata11 OP @richard1122 也许是因为不能翻墙 8
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