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DP背包问题的 恰好装满 问题 ~~

来源:锐游网

背包问题中有时候会限定要 恰好装满

先预定义一个无穷大(正)

#define INF 一个足够大的数


这里以恰好装满的01背包为例:


求最大值:

要求在恰好装满的情况下求最大值。

那么要对dp数组进行如下初始化:

	int dp[maxn];
	fill(dp,dp+maxn,-INF);
	dp[0]=0;     //如果是二维就把dp[0][0]~dp[n][0]初始化为0

那么最终若 dp[j] < 0,则说明容量为 j 的背包无法被恰好装满。

为什么这样可行呢? 可以模拟一下01背包的求解过程。

01背包状态转移方程: d p [ j ] = m a x { d p [ j − w [ i ] ] + c [ i ] , d p [ j ] ] } dp[j]=max\left \{ dp[ j-w[i] ]+c[i],dp[j]] \right \} dp[j]=max{dp[jw[i]]+c[i],dp[j]]} ( 1 ≤ i ≤ n , w [ i ] ≤ j ≤ V ) (1≤i≤n,w[i]≤j≤V) (1in,w[i]jV)

当 i == 1 时,判断第1件物品的装入

因为起初除dp[0]==0以外,所有dp[j]均为-INF,那么仅当 j == w[1] 时,可以令dp[j]不等于-INF。(其他情况下 dp[ j-w[1] ]+c[1] = -INF+c[i] = -INF      PS.实际不真正等于-INF,但从数学角度来说,无穷大+常数=无穷大

当 i == 2 时,判断第2件物品的装入

现在除 dp[0]==0 和 dp[w[1]]==c[1] 以外,所有 dp[i] 依旧为-INF,那么这时要么 j == w[2],要么 j == w[1]+w[2],才能令dp[j]不等于-INF。

以此类推…

所以最后dp[j]若还等于 -INF,就说明容量为 j 无法恰好装满。

这里很重要的一个点就是: 我们只是定义了一个负无穷大(-INF),这实际还是个常数(一个负的足够大的常数)。从数学上来说最后还等于 -INF 就是无法恰好装满,但是这里并不是真正的负无穷大,可我们能保证最后它依旧 < 0。所以 最后的无法恰好装满的判断条件是:dp[j] < 0




求最小值:

实际上背包问题求最小值肯定是以恰好装满为前提的(不然什么都不装就是最小了)

同样的先对dp数组进行初始化:

	int dp[maxn];
	fill(dp,dp+maxn,INF);
	dp[0]=0;     //如果是二维就把dp[0][0]~dp[n][0]初始化为0

那么最终若 dp[j] == INF,则说明容量为 j 的背包无法被恰好装满。

状态转移方程也会变为:
d p [ j ] = m i n { d p [ j − w [ i ] ] + c [ i ] , d p [ j ] ] } dp[j]=min\left \{ dp[ j-w[i] ]+c[i],dp[j]] \right \} dp[j]=min{dp[jw[i]]+c[i],dp[j]]} ( 1 ≤ i ≤ n , w [ i ] ≤ j ≤ V ) (1≤i≤n,w[i]≤j≤V) (1in,w[i]jV)



总结:


①求最大值:

fill(dp,dp+maxn,-INF), dp[0]=0;

dp[j] < 0,说明容量为 j 的背包无法被装满;

②求最小值:

fill(dp,dp+maxn,INF), dp[0]=0;

dp[j] == INF,说明容量为 j 的背包无法被装满;

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