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有n个重量分别为w={w_1,w_2,…,w_n}的物品,他们的价值分别为v={v_1,v_2,…,v_n},给定一个容量为v的背包。 设计从这些物品中选取一部分物品放入该背包的方案,每个物品要么选中要么不选中,要求选中的物品不仅能够放到背包中,并且背包内物品的总价值达到最大。 输入格式 第一行输入两个整数n、g,其中n表示物品的数量,g表示背包的容量体积。 第二行输入n个整数,整数间以空格分隔,表示n个物品的重量w_i 第三行输入n个整数,整数间以空格分隔,表示n个物品的价值v_i 输出格式 第一行输出最大价值是v,v是计算得到的背包内物品总价值的最大值 第二行输出最大价值共有k种选择方案,分别是:,k是最大价值时,背包内物品选择的方案总数。 随后k行输出选择第x1 x2 ... xn个物品,x1、x2、...xn、是选择的第几个物品,中间以空格分隔,输出顺序以字典序排序。 输入样例 5 13 3 4 4 5 10 4 9 9 10 24 输出样例 最大价值是28 最大价值共有2种选择方案,分别是: 选择第2 3 4个物品 选择第1 5个物品

这是一个经典的背包问题,可以使用动态规划来解决。 首先定义一个二维数组dp,其中dp[i][j]表示当背包容量为j时,前i个物品能够获得的最大价值。 然后,对于每个物品i,有两种情况: 1. 如果物品i的重量wi大于背包容量j,则物品i无法放入背包,此时dp[i][j] = dp[i-1][j],即前i个物品的最大价值与前i-1个物品的最大价值相同。 2. 如果物品i的重量wi小于等于背包容量j,则物品i可以选择放入背包或者不放入背包。如果物品i放入背包,那么背包的容量减少wi,背包内物品的总价值增加vi,所以此时的最大价值可以通过比较两种情况得到:放入物品i时的最大价值dp[i-1][j-wi] + vi 和不放入物品i时的最大价值dp[i-1][j],取较大的一个作为dp[i][j]。 最终,dp[n][g]就是我们所求的背包内物品的最大价值。 接下来,我们可以用递归的方式来得到最大价值所对应的物品选择方案。从dp[n][g]开始,向前递归,如果dp[i][j]等于dp[i-1][j],说明第i个物品没有放入背包,我们继续递归到dp[i-1][j];如果dp[i][j]等于dp[i-1][j-wi] + vi,说明第i个物品放入了背包,我们继续递归到dp[i-1][j-wi]。 具体实现如下: ```python def knapsack(n, g, weights, values): # 动态规划 dp = [[0] * (g+1) for _ in range(n+1)] for i in range(1, n+1): for j in range(1, g+1): if weights[i-1] > j: dp[i][j] = dp[i-1][j] else: dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i-1][j-weights[i-1]] + values[i-1]) # 得到最大价值的物品选择方案 def get_selections(i, j): if i == 0 or j == 0: return [[]] if weights[i-1] > j: return get_selections(i-1, j) else: selections = get_selections(i-1, j) for s in get_selections(i-1, j-weights[i-1]): s.append(i) selections.append(s) return selections selections = get_selections(n, g) # 输出结果 max_value = dp[n][g] num_selections = len(selections) print("最大价值是{}".format(max_value)) print("最大价值共有{}种选择方案,分别是:".format(num_selections)) for s in selections: s.sort() print("选择第{}个物品".format(" ".join(str(x) for x in s))) # 输入 n, g = map(int, input().split()) weights = list(map(int, input().split())) values = list(map(int, input().split())) # 使用函数求解 knapsack(n, g, weights, values) ``` 复杂度分析: - 时间复杂度:O(n*g)。需要计算dp二维数组,所以需要遍历n次物品,每次物品都需要遍历g次背包容量。 - 空间复杂度:O(n*g)。需要创建一个n+1行,g+1列的二维数组来存储dp。 [2024-06-04 11:15:15 | AI写代码神器 | 1605点数解答]

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